Атмосферный шум - Atmospheric noise

Отношение атмосферного шума CCIR 322. В стандарте есть таблицы и карты, которые определяют коэффициент шума на частоте 1 МГц в зависимости от сезона и времени суток. Этот график преобразует этот коэффициент шума в другие частоты. Обратите внимание, что линии на графике разнесены с шагом 10 дБ на частоте 1 МГц.

Атмосферный шум это радиошум, вызванный естественными атмосферными процессами, в первую очередь грозовыми разрядами во время грозы. В мировом масштабе происходит около 40 разрядов молний в секунду - ≈3,5 миллиона разрядов молний в день.[1]

История

Реплика радиотелескопа Янского, сейчас Национальная радиоастрономическая обсерватория. 38 ° 25′54 ″ с.ш. 79 ° 48′59 ″ з.д. / 38,431659 ° с.ш. 79,816253 ° з.д. / 38.431659; -79.816253

В 1925 году AT&T Bell Laboratories приступила к исследованию источников шума в своей трансатлантической радиотелефонной службе.[2]

Карл Янский, 22-летний исследователь, взялся за задание. К 1930 году радиоантенна на длину волны 14,6 метра была построена в г. Холмдел, Нью-Джерси, чтобы измерить шум во всех направлениях. Янски распознал три источника радиошума.[3] Первым (и самым сильным) источником были местные грозы. Вторым источником был более слабый шум от более далеких гроз. Третьим источником было еще более слабое шипение, которое оказалось галактический шум из центра Млечный Путь. Исследования Янски сделали его отцом радиоастрономия.[4]

Молния

Атмосферный шум радиошум, вызванный естественными атмосферными процессами, в первую очередь грозовыми разрядами во время грозы. Это в основном вызвано вспышками облаков на земле, так как ток намного сильнее, чем у облако в облако мигает.[нужна цитата ] В мировом масштабе ежедневно происходит 3,5 миллиона вспышек молний. Это примерно 40 вспышек молнии в секунду.[1]

Сумма всех этих молний приводит к атмосферному шуму. Можно наблюдать,[5] с радиоприемником, в виде комбинации белый шум (исходящие от далеких гроз) и импульсный шум (из-за грозы). Сумма мощности меняется в зависимости от сезона и близости грозовых очагов.

Хотя молния излучает широкий спектр излучения, мощность ее шума увеличивается с уменьшением частоты. Поэтому при очень низкая частота и Низкая частота, часто преобладает атмосферный шум, а при высокая частота, в городских районах преобладает техногенный шум.

Опрос

С 1960-х по 1980-е годы во всем мире предпринимались попытки измерить атмосферный шум и его колебания. Результаты были задокументированы в CCIR Репортаж 322.[6][7] CCIR 322 предоставил сезонные карты мира, на которых показаны ожидаемые значения коэффициента атмосферного шума. Fа на частоте 1 МГц в течение четырехчасовых блоков дня. Другой набор диаграмм касается Fа на 1 МГц на другие частоты. Отчет 322 CCIR был заменен Рекомендацией МСЭ P.372.[8] публикация.

Генерация случайных чисел

Атмосферный шум и вариации также используются для генерировать случайные числа высокого качества.[9] Случайные числа имеют интересные приложения в области безопасности.[10]

Смотрите также

Сноски

  1. ^ а б «Годовая карта частоты вспышек молний». Наука о сфере. NOAA. Архивировано из оригинал 24 марта 2014 г.. Получено 15 мая 2014.
  2. ^ Сингх 2005, стр. 402–408
  3. ^ Сингх 2005, стр. 404–405
  4. ^ Сингх 2005, п. 406
  5. ^ Пример атмосферного шума «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2005-12-18. Получено 2008-03-14.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  6. ^ Международный консультативный комитет по радио (1968 г.), Характеристики и применение данных об атмосферном радиошуме, Женева: Международный союз электросвязи, Отчет CCIR 322-3; первый отчет CCIR 322 - 1963 г .; пересмотренный; во-вторых ISBN  92-61-01741-Х.
  7. ^ Лоуренс, Д. К. (июнь 1995 г.), Отчет CCIR 322 Параметры изменения шума, Сан-Диего, Калифорния: Центр командования, контроля и наблюдения за океаном, Отдел RDT & E, Технический документ NRaD 2813, архив из оригинал на 2009-11-13; также DTIC В архиве 2015-09-25 на Wayback Machine
  8. ^ ITU, Рекомендация P.372: Радиошум http://www.itu.int/rec/R-REC-P.372/en
  9. ^ Хаар, Мадс, Введение в случайность и случайные числа, random.org, получено 14 ноября, 2011, самоиздан.
  10. ^ http://www.random.org/

Рекомендации