噪聲（Noise）是一個令人困惑的術語。實際上，不難理解原因。理解它意味着量化我們隨機和混亂行爲的含義。從根本上講，噪聲會破壞，掩蓋，隱藏與其共存的信息。我們如何處理這個問題？好吧，就像我們處理電路或芯片的設計過程一樣。該過程始於瞭解和理解基本電子組件的行爲，例如電阻器，電容器，傳輸線等。

接下來，我們需要一種組合這些單獨行爲的方法，以預測我們正在設計的整個電路或設備的總體行爲。該理論存在並且非常先進，並且存在於我們用來簡化電路分析的CAD工具中。因此，我們可以專注於創造我們想要的性能，而不會被計算過程的細節所困擾。此外，我們可以使用這些工具的基本結果（例如電流和電壓）將它們轉換爲一組標準輸入輸出性能參數（增益，功率，效率等），並轉換爲允許進行一次電路分析結果的網絡參數，並且與另一個獨立電路分析的結果結合在一起。碰巧它只需要四個複雜變量（參數）就可以使用網絡參數（例如S參數，Y參數，ABCD參數等）在任何給定的頻率下描述特定線性網絡的所有互連組件的集合行爲。

噪聲的分析參數

事實證明，我們可以僅使用2個實變量加上1個復變量（4個值）來類似地預測給定頻率下的噪聲電路的總體行爲。 1956年，Rothe和Dahlke朝着這個方向邁出了第一步，表明我們可以用一個相同的無噪聲電路代替一個線性噪聲二端口電路，然後再將噪聲電壓源和一個噪聲電流源串聯並聯，儘管這兩個來源代表隨機過程，但它們之間可能存在一定程度的相關性。所得組合的電路性能與原始電路性能相同。還要注意，標有en和In的電源是統計電壓和電流源，其RMS電壓和電流與噪聲功率成正比。這兩個噪聲源位於無損網絡的輸入處，稱爲輸入參考噪聲源，因爲所有內部噪聲源都已組合並轉換爲輸入。

進一步說明一下，當我們談論噪聲時，我們關注的是系統或網絡中電荷的隨機波動，而不是那些不是本機的而是信號耦合到系統中的噪聲源，例如宇宙微波大爆炸和鄰居的微波爐發出的背景輻射。我還排除了由於信號量化而產生的波動。

噪聲

遵循線性電路分析所倡導的相同路徑，我們首先確定噪聲源以及量化這些隨機過程行爲的方法。來自各個電路組件的噪聲貢獻通常以統計術語定義。如果我們看一個嘈雜的信號，我們會看到在一定頻率範圍內電壓或電流幅度的隨機變化。該信號的平均值爲零，但隨時間變化的RMS值不爲零–正弦波的平均值爲零，正弦波平方的平均值也不爲零。因此，我們通常關注噪聲功率，或更確切地說，噪聲頻譜功率密度（每單位帶寬的功率）。

像線性電路分析的網絡參數（功率，增益等）一樣，我們定義了噪聲網絡參數，例如噪聲係數，噪聲係數和噪聲溫度。這些是量化網絡內產生的噪聲量的術語。

可用信號功率與不想要的可用噪聲功率之比（即SNR）是顯而易見的性能指標，可量化噪聲破壞共存的所需信號的程度。電路的噪聲因子（F）是另一個度量標準，可能是描述電路行爲的最常用參數。它定義爲電路輸入端的信噪比除以輸出端的信噪比。只要輸入和輸出數據的測量帶寬相同，噪聲因子就始終大於1。沒有任何噪聲源的網絡的噪聲因子爲1。組件的噪聲因數衡量該組件產生額外噪聲的程度，從而使其很難看到所需的信號。本討論的主要目的之一是展示該性能指標的重要性以及如何針對給定電路進行計算。