Бял шум - училище по физика
Здравословно за Марс
Родословно дърво на Млечния път
Напълно интегриран контрол на нанодиамантите
Малко по-близо до слънцето
Разстояния от звезди
Какво кара звездите да блестят
Еднопосочна улица за електрони
Стотици копия на Newton's Philosophiae Naturalis Principia Mathematica намерени при ново преброяване
Лабораторните експерименти биха могли да решат пъзели за луната на Марс Фобос
бял шум
| Тази статия обхваща сигнала. За албума на Ерик Коен вижте Weisses Rauschen (албум); за филма вижте Das weisse Rauschen. |
бял шум е шум с постоянен спектър на плътност на мощността в определен честотен диапазон. Белият шум се възприема като висок шум (вж. Психоакустика). Белият шум с ограничена честотна лента често се използва в инженерството и природните науки за картографиране на смущения в иначе идеален модел, напр. Б. за описване на случайни смущения в предавателен канал.
описание
За белия шум е характерен постоянен спектър на плътност на мощността:
Съгласно теоремата на Винер-Чинчин, функцията за автокорелация на белия шум $ \ eta (t) $ е делта разпределението:
$ r _ (\ tau): = \ име на оператора [\ eta (t) \ eta (t- \ tau)] = \ int _ ^ \ infty S (f) e ^ 2 \ pi f \ tau> df = \ text \ cdot \ делта (\ тау). $
Функцията за автокорелация на бял шум е импулс на Дирак $ \ delta (\ tau) \ overset \ delta (t-t ') $. Това означава, че шумът в определен момент от времето $ t $ е некорелиран с всички останали моменти във времето $ t '\ neq t $, тъй като автокорелацията е нула за тези точки във времето.
Белият шум се нарича още дискретни във времето сигнали, чиито отделни пробни стойности са некорелирани.
В честотната лента неограниченият бял шум е моделен граничен случай с безкрайно висока мощност и следователно не се среща на практика. В реалните системи бял шум се появява само в един честотен диапазон с постоянен спектър на плътност на мощността в този диапазон. Спектърът на плътността на мощността извън тази честотна лента винаги пада към 0, ако честотите са само достатъчно високи.
Белият шум може да възникне с различни вероятностни разпределения на амплитудата на сигнала. Общо разпределение е нормалното разпределение или също Гаусовото разпределение, което се използва при обработка на сигнали за описване на смущения в предавателните канали. В тези канали шумът се въвежда като адитивна смущаваща променлива и след това се нарича добавъчен бял гаусов шум. Топлинният шум при електрически съпротивления също може преди всичко да се опише с бял гаусов шум. По принцип бял шум може да се появи и в други разпределения, например в разпределението на Коши или Поасон.
Области на приложение
В психоакустиката белият шум се използва за борба с шума и в областта на терапията за преквалификация на шум в ушите като маскар; Шумът и други фонови шумове се възприемат субективно като по-малко силни и досадни, ако са покрити с бял шум. Шум, при който всички честотни компоненти звучат приблизително еднакво силно, се нарича 1/f шум. Той има спектър на плътност на мощността, който намалява с честотата.
Наречен в стохастика бял шум дискретен стохастичен процес на некорелирани случайни променливи с очаквана стойност 0 и постоянна дисперсия. Той е слабо неподвижен. Белият шум представлява най-простият стохастичен процес, но много по-сложни процеси и времеви редове са изградени от такива, като произволно ходене или ARMA процеси.
Цветна аналогия на името
Срокът бял шум трябва да се разбира в преносен смисъл за бяла светлина, при която различни оптични честотни компоненти се наслагват, за да образуват впечатление от бял цвят. Светлината, която хората субективно възприемат като бяла, обаче няма постоянен спектър на плътност на мощността.
Термините червен шум и розов шум се формират със сравнима цветна аналогия.