高斯白噪声信道是指一个信号在传输过程中遭受到添加有高斯噪声的影响,而这个噪声的功率谱是均匀的,我们把这样的信道称作高斯白噪声信道。
高斯白噪声信道通常是实际应用场景中存在的一种信道,具有随机、不可预测、复杂的特点,而且不仅在无线通信系统、传感器网络等领域得到广泛应用,还在模拟器及其他许多领域预测信噪比的误差。
高斯白噪声信道具有以下几个特点:
(1)在频谱上具有均匀的功率分布,是指信道对所有频率成分的功率都是相同的。
(2)高斯分布的噪声跟信号强度无关,这意味着即使信号的强度在变化,也不会引起所添加的噪声强度的变化,故也称作“白色噪音” 。
(3)高斯白噪声叠加在原始信号上,噪声的影响是难以消除的。
高斯白噪声信道会对信号传输过程产生多种影响,其中较为重要的有以下几个方面:
(1)信噪比:高斯白噪声信道对信噪比的影响十分显著,增加噪声功率会使信噪比降低,信号的质量不断下降;
(2)误码率:由于噪声在信号传输过程中不断作用,因此会导致误码率的增加;
(3)带宽限制:由于噪声的功率谱是均匀的,因此它是存在于所有频率上的,这使得在信号传输过程中带宽受到了限制。
在实际的通信系统中,对高斯白噪声信道的应对方法主要包括两个方面:
(1)信号增强:通过使用信号处理技术,增强信号的强度,可以使信号传输过程中发生误差的概率最小化;
(2)错误控制编码:通过在信号中添加冗余信息来控制传输错误,当信号由于噪声误差而造成传输错误时,错误控制编码可以检测并纠正错误,从而最大程度上保证传输的可靠性。