我们的设计中噪音克星是什么样的？

对于大多数电子电路的设计人员来说，噪声是一个无所不在的挑战，对模拟电路来说尤其如此。当然，我们可以从相反的角度看待它并提出相反的观点：没有噪音，许多设计将更容易实现，并且需要更少的经验丰富、熟练的工程师(所以也许工程师应该停止抱怨它?)。

无论我们处于噪音爱恨关系谱的哪个位置，重要的是要记住这个简单的词实际上代表了许多不同的形式。我们可以根据噪声的来源或特征对噪声进行分类：在前一组中，我们有电机噪声、大气噪声、热噪声、内部噪声和外部噪声，举几个重叠的例子;在后一组中，有白噪声、粉红噪声、脉冲噪声、窄带噪声、非加性噪声等等。如有疑问，我们甚至可以引用 EMI/RFI，这是一个粗略的噪声标签，可以采取多种形式。

为什么要考虑噪音?计划如何处理它然后执行这些计划通常会占用大量的设计和调试时间。它通常需要在模拟域中完成屏蔽、滤波、削波和消隐等技术的混合，以及在数字域中实现的各种降噪算法，这些算法可能会占用相当多的时间。大量处理器的资源(加上前期编程时间)。

这就是为什么我们事先对噪声源和类型了解得越多，就越能更好地管理它。假设它是 AWGN(加性高斯白噪声)很容易和简单化，但这通常不是现实。那么为什么要假设白噪声呢?首先，有很多工具、技术和技巧可以处理它，所以这肯定是一个诱人的假设。但是，当噪声确实具有脉冲特性或由附近的发射器引起时，设计一种产品来处理白噪声可能是一个很大的错误。

在他的经典著作检测、估计和调制理论中，Harry L. Van Trees 强调了信号解调和处理中存在一系列挑战。最简单的情况是已知噪声中的已知信号，例如带有白噪声的 AM 无线电广播信号;中间是已知信号/未知噪声和未知信号/已知噪声(其中“未知”信号是一种事先对其格式、调制或其他特性知之甚少的信号);而最难的是未知噪声中的未知信号，例如星系际发射。

大多数工程师都有他们尊重的噪音类型，甚至可能最害怕它带来的挑战，或者他们最喜欢谈论的噪音类型。我的最爱之一是循环平稳噪声，它是白噪声，但具有周期性且具有定义周期的平均值。它实际上是一种相当常见的噪声类型，见于电机轴承或非固定雷达天线的物理旋转(并非所有雷达都使用相控阵拓扑)、射电天文学(随着地球旋转)或电子元件(例如在某些振荡器和 PLL 中)。一方面，循环平稳噪声类似于 AWG，在时域和频域中最容易分析;另一方面，循环特性意味着它比 AWGN 更复杂，任何降噪方案都必须是动态的，甚至可能是同步的。具有任意 PSD 的平稳噪声由周期信号调制。这在使用调制噪声源和调制信号路径生成循环平稳噪声的两种方式中都具有代表性。

一个好的工程师不会害怕噪音，而是会拥抱它并与它成为“一体”，因为除了处理它并克服它之外别无选择。套用一句俗话说：你可以逃避它，但你的设计无法躲避它。

我们处理过哪些噪音类型?什么噪音给你带来了最大的困难?你遇到的最意想不到的噪音是什么?