Классификация помех. Методы борьбы с шумами Выполнила: студентка группы Ф-43 пр Медведкова Дарьяна
Виды шумов • Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры. Первоначально слово шум относилось исключительно к звуковым колебаниям, однако в современной науке оно было распространено и на другие виды колебаний (радио-, электричество). • В рамках квантовой оптики излагаются современные представления о фотонном шуме (ФШ), который наблюдается при детектировании даже идеального лазерного света. Дано описание методов преобразования, подавления и «неразрушающего» наблюдения ФШ. Неразрушающие измерения имеют существенное значение для интерпретации ФШ. Подробно анализируется метод подавления ФШ с помощью электронной обратной связи. При этом возможны два основных подхода — априорный и апостериорный, — согласно которым ФШ присутствует в лазерном свете изначально или образуется при детектировании. Теория систем с электронной обратной связью, построенная в соответствии с априорной концепцией, предсказывает сжатие внутреннего поля в цепи обратной связи — в противоположность апостериорной модели. Обсуждаются возможные критические эксперименты, использующие неразрушающие измерения интенсивности света.
• Температурный (термический, еще его называют шумом Джонсона) случайный шум, вызывается движением свободных электронов в проводнике и зависит от температуры проводника. Значение шума также пропорционально ширине полосы и сопротивлению проводника. Для биполярных транзисторов температурный шум ассоциируется с областью базы. • Тепловой шум— равновесный шум, обусловленный тепловым движением носителей заряда в проводнике, в результате чего на концах проводника возникает флуктуирующая разность потенциалов. • Дробовой шум — беспорядочные флуктуации напряжений и токов относительно их среднего значения в цепях радиоэлектронных устройств, обусловленные дискретностью носителей электрического заряда — электронов. Грубо говоря, прибытие каждого электрона сопровождается всплеском тока в цепи. • Генерационно-рекомбинационный шум - электрический. шум, вызванный случайными флуктуациями концентрации носителей заряда (электронов проводимости и дырок) в полупроводнике. Флуктуации возникают из-за случайного характера генерации носителей и их рекомбинации (или захвата на примесные центры). • Токовый шум- шум, возникающий при протекании через резистор тока. Этот шум обусловлен дискретной структурой резистивного элемента. При протекании тока возникают местные перегревы, в результате которых изменяются контакты между отдельными частицами токопроводящего слоя и, следовательно, флюктуирует (изменяется) величина сопротивления, что ведет к появлению между выводами резистора ЭДС токовых шумов Еi. Токовый шум, также как и тепловой, имеет непрерывный спектр, но интенсивность его увеличивается в области низких частот.
Методы приема оптических сигналов • Для управления интенсивностью излучения полупроводникового источника достаточно изменять ток инжекции (накачки) соответствии с модулирующим сигналом. Это легко обеспечивается электронной схемой возбуждения в виде усилителя тока. Модуляция по интенсивности оптического излучения приводит и к простым решениям обратного преобразования оптического сигнала электрический. Действительно, фотодетектор, входящий в состав фотоприемника, является квадратичным прибором, выходной то которого пропорционален квадрату амплитуды оптического поля, т. е. мощности падающего на фоточувствительную поверхность оптического сигнала. Рассмотренный принцип приема оптического сигнала относится к методу прямого фотодетектирования (некогерентный, энергетический прием). Другим методом приема является метод фотосмещения (когерентный, гетеродинный и гомодинный прием). • Гетеродинный прием реализуется значительно сложнее метода прямого детектирования и требует совмещения волнового фронта поля гетеродинного излучения с волновым фронтом поля сигнала. В результате фотодетектирования суммарного поля выделяется сигнал промежуточной (разностной) частоты, амплитуда, частота и фаза которого соответствуют указанным параметрам принимаемого оптического сигнала.
• Тем не менее, в спектральной ОКТ, и, в частности, в методике, использующей параллельную регистрацию спектральных компонент, возникает ряд специфических трудностей и дополнительных ограничений. К их числу относится сложность организации балансного приема излучения в системе с параллельной регистрацией спектра, поскольку балансный прием подразумевает одновременную регистрацию интерферирующего излучения двумя фотоприемниками, интерференционный сигнал на которых при этом выделяется в противофазе. В случае спектрального приема излучения это означает необходимость очень тонкой (с точностью в доли длины волны) настройки спектрометров для двух независимых световых пучков.
Методы борьбы с помехами в ОЭП. • Для защиты от шума могут применяться следующие основные методы: 1) технические устранение причин шумообразования или ослабление его в источнике возникновения; 2) планировочные снижение уровня шума по пути его распространения; • • • 3) организационные или административные. Наиболее радикальны технические меры, которые направлены на источники шума. Однако эффективность мероприятий по снижению шума эксплуатируемых машин, механизмов и оборудования довольно мала. Снижения или устранения шума в источнике следует добиваться прежде всего в процессе проектирования. Уменьшение уровней шумов, проникающих в помещения от внутренних источников, должно обеспечиваться рациональной планировкой помещения, соблюдением мероприятий по звукоизоляции ограждающих конструкций (стен, потолка и пола), санитарно-технического и инженерного оборудования зданий. Защита территории жилой застройки от внешних шумов должна осуществляться рациональными градостроительными средствами. В этом случае средствами защиты от городских шумов являются расстояние и применение экранирующих средств. Организационные меры направлены на предотвращение или регулирование во времени эксплуатации тех или иных источников шума. Работы по уборке улиц, дворов, тротуаров от мусора и снега должны начинаться не ранее 7 часов утра и заканчиваться не позднее 23 часов. Большое значение имеют административные меры. К ним относятся ограничение звуковых сигналов уличного транспорта, упорядочение движения грузовых и легковых машин на определенных улицах, ограничение шума громкоговорителей, расположенных на улицах и площадях и т. д.
Скачать презентацию Классификация помех Методы борьбы с шумами Выполнила студентка
Классификация помех.pptx