射频经典知识之相位噪声

你可以立刻熟悉到相位噪声是“相位的噪声”。 那什么是相位呢？ 相反，相位的数学界说来自高中数学，如下所示。

相位的界说

赤色图和蓝色图具有相反的频率和振幅，唯一的区别是相位。 在图 c 中，你可以清晰地看到。 假如你在时域中看到一个信号，相位差会招致信号的延长或事先。

如今我们来思索一下，信号在频域中是怎样随相位厘革的。 看看底下的三个情节。 赤色图(a)和蓝色图(蓝色)具有相反的频率和振幅，唯一的区别是相位。 我以前提到了时域差别(左列) ，如今让我们看看频域差别(中央列)。 假如你只眷注峰值点，你不会发觉任何分明的区别之间的蓝色信号和赤色信号。 但是假如你仔细察看峰值点旁边的地区，你会发觉蓝色信号和赤色信号之间有很大的不同。

相位噪声是一种信号的不测(无用的)相移噪声。 在外表的形貌中，我只比力了两个信号，但实践上噪声信号的相位在一定范围内不休厘革。 这就是为什么我们叫它杂音。 (假如相位挪动到一个特定的值，并且不休坚持安定，就像外表的例子一样，我们不会称之为噪声。 这只是一个很容易改正的相位厘革。 我使用了一个仅有两个阶段的案例，只是为了便于表明)。

为什么相位噪声会是个成绩？

为什么相位噪声会成为成绩？ 让我们看一系列由相位噪声形成的成绩，你就会晓得为什么我们要制止相位噪声。 底下图表的顶行体现了一种没有任何噪声(尤其是没有相位噪声)的信号。 看一下时域和频域，假定信号是 QAM 调制的。 然后假定信号遭到相位噪声的影响。 假如你在时间域绘制噪声信号，你会取得第二行体现的图。 你们必要注意的是，频率呼应。 假如一个信号有相位噪声，你会看到掀开裙底的信号如下图正中图所示。 相位噪声会显如今调制今后的星座图中，如右方所示。

让我们看看由相位噪声惹起的另一个成绩。 让我们假定你在吸收机链上的本机振荡器具有抱负的频率呼应，如(a)所示，并处于(d)所示的相位噪声之下。 如今这个吸收器链吸收信号(必要信号)和干扰信号(不必要信号) ，如(b) ，(d)所示。 信号和干扰经过下变频器，成绩就从这里开头。 当当地信号没有任何相位噪声时，下变频器后的大局部干扰(比如，使用滤波器)可以消弭，由于它们互相分散，如(c)所示。 但是，当你的本机振荡器有相位噪声，并且(信号 + 干扰)被噪声本机振荡器低落时，后果就会如(f)所示。 由于信号和干扰信号的频率呼应都是经过本机振荡器的相位噪声来转达的，因此干系信号的频率呼应与信号的频率呼应是堆叠的。 在这种情况下，几乎不成能完全去除模仿级(比如RF或IF级)中的干扰。 这就是为什么本机振荡器的相位噪声特性云云紧张的缘故。

另有别的一种情况，相位噪声也会成为成绩。 我们假定底下的情况。 在这种情况下，一个十分干净的弱功率信号进入吸收机，同时一个强干扰信号进入吸收机，在这种情况下，即使信号(我们必要的信号)是干净的，也约莫被埋没在四周信号的相位噪声之下，不克不及被准确解码。

总之，相位噪声在时序上（示波器看到的）是发抖，在频域上看到的是宽裙边，是我们不渴望看到的噪声。相位噪声显如今发射本振（TX LO）中会严峻影响星座图的EVM，吸收本振（RX LO）中会严峻影响信号的解调。