Ist Rauschen ein zufälliger Prozess?

Ergänzend zur Antwort von @Kaz wird Rauschen normalerweise als zufälliger Prozess modelliert . Auch ein störender HF-Träger oder Brummen lässt sich als Zufallsprozess (random phase sinusoid) modellieren.

Die Theorie der Zufallsprozesse ist sehr elegant und ermöglicht eine einfache Analyse von Systemen mit "Rauschen".

Darüber hinaus werden sogar deterministische Komponenten wie Quantisierungs- oder Rundungsfehler als zufällige Prozesse (unabhängig vom tatsächlichen Signal) modelliert, um die Systemleistung zu untersuchen. Und diese Annäherungen sind im Allgemeinen ziemlich gut.

Was ich zu fördern versucht habe, ist ein differenzierteres Klassifizierungssystem. Während all dies als "Rauschen" klassifiziert werden kann - dh als unerwünschtes Signal -, sehen die meisten Rauschspezialisten die Dinge folgendermaßen:

1. Interferenz: Signale von anderen Teilen der Schaltung oder von externen Quellen, die unerwünscht sind. Am besten gekennzeichnet durch die Möglichkeit der Entfernung durch additive oder subtraktive Methoden. Betonung auf möglich. Letztlich fixierbar im Design oder durch Modifikation. EMI/RFI-Effekte sind ein Beispiel.
2. Artefakte: nichtlineare oder Mischeffekte in der Schaltung, die in einigen Fällen wie Fall 1 sind, möglicherweise entfernbar sind oder sich in einigen anderen Fällen wie Fall 3 verhalten. Effekte dritter Ordnung in ADCs und Umwandlungstöne und spektrale Spritzer in ADCs sind Beispiele.
3. Rauschen: Grundlegende unabhängige Rauschprozesse, die stationär sind und durch Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktionen gekennzeichnet sind. Typischerweise Poisson- oder Gaußsche Rauschprozesse, die einer RSS-Addition (Root Sum of Squares) folgen (dh Addition von Energien). Grundsätzlich nicht entfernbar, aber evtl. kürzbar. Johnston, Schussgeräusche und Telegrafengeräusche.

Die Behandlung von "Rauschen" (der allgemeine Begriff) auf diese Weise ermöglicht es jemandem, die Möglichkeit der Minderung und Analyse zu verstehen, da sie mathematisch sehr unterschiedlich behandelt werden.

Rauschen ist jeder Unterschied zwischen dem vom Ingenieur gewünschten reinen Signal und dem tatsächlichen Signal. Nun, kein Unterschied, aber ein Unterschied, der nicht mit diesem Signal zusammenhängt.

Zum Beispiel ist eine unerwünschte Dämpfung eines bestimmten Frequenzbandes kein Rauschen und auch keine Verzerrung.

Lärm muss nicht zufällig sein. Ein unerwünschtes periodisches Signal, wie z. B. Stromleitungsbrummen oder Hochfrequenzstörungen, ist kein Zufall, sondern Rauschen.

Was in einem Stromkreis als richtiges Signal angesehen wird, wird zu Rauschen, wenn es auf unerwünschte Weise in einen anderen Stromkreis übergeht.

Ihre Frage bezieht sich wahrscheinlich auf Rauschen, das in Geräten erzeugt wird, z. B. Johnson-Rauschen. Solches Rauschen ist zufällig.

Tatsächlich ist das Rauschen ein zufälliger Prozess, der unterschiedlichen Wahrscheinlichkeitsverteilungen folgen kann. Weißes Rauschen soll für Berechnungen die Gaußsche Verteilung haben Störungen werden durch Verteilungen wie Rayleigh oder Nakagami modelliert.