有色噪声

有色噪声（ coloured noise）是通信术语，指功率谱密度函数不平坦的噪声。大多数的噪声的频谱主要都是非白色频谱，通过信道的白噪声受信道频率的影响而变为有色的。

• 中文名

• 有色噪声

• 外文名

• coloured noise

目录

1. 1 定义

2. 2 常见有色噪声

定义

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噪声是一个随机过程，而随机过程有其功率谱密度函数，功率谱密度函数的形状则决定了噪声的“颜色”，类似于电磁波的光谱分布。白光包含了所有的颜色，因此白噪声的特点就是包含各种噪声。白噪声定义为在无限频率范围内功率谱密度为常数的信号，这就意味着还存在其它“颜色”的噪声，即其功率谱密度函数不平坦。而且，通过信道的白噪声受信道频率的影响而变为有色的。

常见有色噪声

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下面是常见的有色噪声及其定义：

1．粉红噪声。在给定频率波长范围内(不包含直流成分)，随着频率的增加，波长的减短，其功率密度每倍波程除以2，即下降3.01dB(等带宽情况下，密度与频率成反比)。但是在对数尺度下，每倍波的功率其实是相同的，但要产生每倍波程除以2(3.01dB)的衰减非常困难,因此，没有纹波的粉红噪声在现实中很难找到。

2．红噪声(物理学概念)。在不包含直流成分的有限频率波长范围内，功率密度随频率的增加，波长的减短，每倍波除以4，即下降6.02dB(等带宽情况下，密度与频率的平方成反比)，波长域密度则处处相等。该噪声实际上是布朗运动产生的噪声，它也称为布朗噪声。

3．红噪声(海洋学概念)。这是有关海洋环境的一种噪声，由于它是有选择地吸收较高的频率，类似红色物体的性质，因此称之为红噪声。

4．橙噪声。该类噪声是准静态噪声，在整个连续频谱(波谱)范围内，功率谱有限且零功率窄带信号数量也有限。这些零功率的窄带信号集中于任意相关系统的频率中心(波长中心)上。这些剩余频谱(波谱)就称为“橙色”波谱。

5．蓝噪声。在有限频率波长范围内，功率密度随频率的增加，波长的减短，每倍波乘2，即增长3.01dB(密度正比于频率，反比于波长)。对于高频信号(短波信号)来说，它属于良性噪声。

6．紫噪声。在有限频率波长范围内，功率密度随频率的增加，波长的减短，每倍波乘4，即增长6.02dB(密度正比于频率的平方值，反比于波长)。

7．黑噪声(静止噪声)包括：

(1)有源噪声控制系统在消除了一个现有噪声后的输出信号。

(2)在1.7cm以下的有限波长范围内，功率密度为常数的噪声，一定程度上它类似于超声波白噪声或紫外线白噪声。这种黑噪声就象“黑光”紫外线一样，由于频率太高、波长太短而使人们无法感知，但它对你和你周围的环境仍然有影响。

(3)具有fβ谱，其中β>2。根据经验可知，该噪声的危害性很大。在信号处理中，我们经常会提及狄拉克(Dirac)函数或单位脉冲，这种脉冲是指具有零宽度和无限高电平的信号。然而，具有无穷低电平和无穷高电平的脉冲是无法找到的，但可根据不同要求，产生带宽可选和功率密度可选的信号，然后将这些信号叠加到试验对象上，这样我们就可以观察到哪部分信号被吸收，或者哪部分信号会产生谐振。