Білий шум - фізична школа
Здоровий для Марса
Генеалогічне дерево Чумацького Шляху
Повністю інтегрований контроль наноалмазів
Трохи ближче до сонця
Відстані від зірок
Що змушує зірки світити
Вулиця з одностороннім рухом для електронів
У новому підрахуванні знайдені сотні примірників "Ньюсона" (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica)
Лабораторні експерименти могли б розгадати загадки про Марсовий місяць Фобос
білий шум
| Ця стаття висвітлює сигнал. Щодо альбому Еріка Коена див. Weisses Rauschen (альбом); для фільму дивіться Das weisse Rauschen. |
білий шум - це шум з постійним спектром щільності потужності в певному діапазоні частот. Білий шум сприймається як високий шум (див. Психоакустику). Білий шум з обмеженою пропускною здатністю часто використовується в техніці та природничих науках для відображення порушень в ідеальній в іншому випадку моделі, наприклад Б. для опису випадкових перешкод в каналі передачі.
опис
Для білого шуму характерний постійний спектр щільності потужності:
Відповідно до теореми Вінера-Чінчіна, автокореляційна функція білого шуму $ \ eta (t) $ є дельта-розподілом:
$ r _ (\ tau): = \ ім'я оператора [\ eta (t) \ eta (t- \ tau)] = \ int _ ^ \ infty S (f) e ^ 2 \ pi f \ tau> df = \ text \ cdot \ дельта (\ тау). $
Функцією автокореляції білого шуму є імпульс Дірака $ \ delta (\ tau) \ overset \ delta (t-t ') $. Це означає, що шум у певний момент часу $ t $ не корелює з усіма іншими моментами часу $ t '\ neq t $, оскільки автокореляція для цих моментів часу дорівнює нулю.
Білий шум також відомий як дискретні в часі сигнали, значення окремих вибірок яких є некорельованими.
У смузі пропускання необмежений білий шум є взірцем прикордонного корпусу з нескінченно великою потужністю і тому не зустрічається на практиці. У реальних системах білий шум коли-небудь виникає лише в одному діапазоні частот із постійним спектром щільності потужності в цьому діапазоні. Спектр щільності потужності поза цією смугою частот завжди падає до 0, якщо частоти лише достатньо високі.
Білий шум може виникати при різному розподілі ймовірності амплітуди сигналу. Загальним розподілом є нормальний розподіл або також розподіл Гауса, який використовується в обробці сигналу для опису перешкод каналів передачі. У цих каналах шум вводиться як змінна адитивного збурення, а потім називається адитивним білим гауссовим шумом. Тепловий шум при електричному опорі також в першу чергу може бути описаний білим гауссовим шумом. В принципі, білий шум може також виникати в інших розподілах, наприклад у розподілі Коші або Пуассона.
Сфери застосування
У психоакустиці білий шум застосовується для боротьби із шумом, а в зоні перекваліфікації шуму у вухах як маска; Шум та інші фонові шуми суб’єктивно сприймаються як менш гучні та неприємні, якщо вони покриті білим шумом. Шум, при якому всі частотні компоненти звучать приблизно однаково голосно, позначається як шум 1/f. Він має спектр щільності потужності, який зменшується з частотою.
Викликається стохастикою білий шум дискретний стохастичний процес некорельованих випадкових величин з очікуваним значенням 0 і постійною дисперсією. Він слабо стаціонарний. Білий шум являє собою найпростіший стохастичний процес, але багато таких складніших процесів і часових рядів будуються з таких, як випадкові прогулянки або ARMA-процеси.
Кольорова аналогія назви
Термін білий шум слід розуміти в переносному значенні для білого світла, в якому різні оптичні частотні компоненти накладаються, щоб створити враження білого кольору. Однак світло, яке суб’єктивно сприймається людиною як біле, не має постійного спектру щільності потужності.
Терміни червоний шум і рожевий шум сформувались із порівнянною кольоровою аналогією.