1. 잡음/소음 (Noise)
ㅇ 잡음 (雜音, Noise)
- 원하는 신호의 전송 및 처리를 방해하는 `원치않는 파형`
- 잡음의 특징
. 정보를 포함하고 있지 않는 신호의 일종
. 통상, 유용한 정보 신호에 더해져서(부가되어,additive) 나타남
. 신호의 존재 유무와 상관없이 인공이든 자연적이든 거의항상 존재하는 경향이 있음
ㅇ 소음 (騷音, Sound Noise)
- 기계,기구,시설,기타 물체의 사용으로 인해 발생하는 강한 소리 (소음 진동 관리법 제2조 정의)
2. `잡음`, `간섭`, `왜곡` 비교
ㅇ 잡음 (Noise)
- 신호의 예측할 수 없는 왜곡에 붙이는 광의의 명칭
- 시스템 내부잡음, 간섭, 왜곡 등을 모두 포괄하는 부정적인 영향의 의미로 많이 쓰임
ㅇ 간섭 (Interference)
- 잡음에 의한 바람직하지 않은 영향 (외부 방해파로서 신호에 중첩되는 교란현상)
. 例) 심볼 간 간섭, 채널 간 간섭 (동일 채널 간섭, 인접 채널 간섭) 등
ㅇ 왜곡 (Distortion)
- 회로시스템의 비선형성에 의해 어쩔 수 없이 나타나는 성분으로써,
- 영향을 줄 때 만 잡음으로 간주됨
3. 잡음의 구분
ㅇ 시스템 내부 잡음
- 열 잡음 : 저항 소자 내 열적 불규칙 운동에 의한 `가장 일반적인 잡음` (모델 : 백색 잡음)
- 충격 잡음 : 음극,pn접합 등에서의 전자의 무작위 방출에서 기인
- 플리커 잡음 : 1/f 잡음이라고도 함. 그 크기가 주파수에 반비례. 낮은 주파수일수록 큼
- 양자화 잡음 : 아날로그-디지털 변환과정에서 발생
- 위상 잡음 : 원하는 주파수(발진주파수,반송파주파수 등) 근방의 랜덤성 요동(불안정성)
- 누화 : 채널 간에 전자기적으로 결합(Coupling)되어 발생
- 상호변조잡음 : 주파수간 상호간섭에 의한 잡음
- 험 잡음 : (Hum noise) 전기선으로부터 접지선을 타고 혼입되는 잡음 (60 Hz)
ㅇ 시스템 외부 잡음 (전파잡음 또는 무선잡음 이라고 함)
- 인공 잡음 (Man-made Noise) : 불꽃방전, 코로나방전, 글로우방전 등
- 자연 잡음 (Natural Noise) : 자연 현상에 의해 발생 (대기잡음,태양잡음,우주잡음 등)
4. 잡음의 평가 단위
ㅇ 잡음 전력 레벨 : [dBm], [pW]
- 발생된 열 잡음 전력이 `정합(최대전력전달)`된 부하로 전달될 때 : PN = kTB [Watt]
ㅇ 잡음 전력 스펙트럼 밀도 No : [W/Hz]
- 해당 대역폭 내 잡음 전력(Nw)을 대역폭(W)으로 나눈 값 : No = Nw / W
ㅇ 잡음 온도 Te : [K]
- 장치/회로/소자의 잡음 성능을 온도 수치로써 평가하는 방법
ㅇ 잡음 지수 F : [dB]
- 여러 증폭단을 거치면서 신호 품질이 열화되는 정도를 나타냄
5. 잡음의 예측 및 묘사
ㅇ 잡음은 정확한 값을 미리 예측할 수 없지만,
ㅇ 평균잡음전력, 잡음전력밀도함수 등의 통계학적 방법을 통해 주로 묘사하곤 함
6. 잡음 환경 및 잡음 저감
ㅇ 전자기 환경 양립성 (EMC, Electro-Magnetic Compatibility)
- 전자파 장해 (EMI, Electro Magnetic Interference)
- 전자파 내성/전자파 감응성 (EMS, Electro Magnetic Susceptibility)
ㅇ 잡음 저감 주요 기술
- 차폐 (케이블 차폐 등)
- 회로 평형화 (상쇄)
- 필터링 (성분별 통과 및 차단/제거)
- 이격 (거리 유지,분리 등)