[科普中国]-高斯噪声

定义噪声

噪声是电路或系统中不含信息量的电压或电流。在工业与自然界中，存在着各种干扰源（噪声源），如大功率电力电子器件的接入、大功率用电设备的开启与断开、雷击闪电等都会使空间电场和磁场产生有序或无序的变化，这些都是干扰源（或噪声源）。这些源产生的电磁波或尖峰脉冲通过磁、电耦合或是通过电源线等路径进入放大电路，各种电气设备，形成各种形式的干扰。

高斯噪声所谓高斯噪声是指它的概率密度函数服从高斯分布（即正态分布）的一类噪声。如果一个噪声，它的幅度分布服从高斯分布，而它的功率谱密度又是均匀分布的，则称它为高斯白噪声。高斯白噪声的二阶矩不相关，一阶矩为常数，是指先后信号在时间上的相关性。高斯白噪声包括热噪声和散粒噪声。在通信信道测试和建模中，高斯噪声被用作加性白噪声以产生加性白高斯噪声。

在电信和计算机网络中，通信信道可能受到来自许多自然源的宽带高斯噪声的影响，例如导体中的原子的热振动（称为热噪声或约翰逊 - 奈奎斯特噪声），散粒噪声，来自地球和其他温暖的物体，以及来自太阳等天体。1

高斯分布

高斯分布，也称正态分布，又称常态分布，记为N（μ，σ^2），其中μ，σ^2为分布的参数，分别为高斯分布的期望和方差。当有确定值时，p(x)也就确定了，特别当μ=0，σ^2=1时，X的分布为标准正态分布。

数字图像的高斯噪声在数字图像中的高斯噪声的主要来源出现在采集期间。 由于不良照明和/或高温引起的传感器噪声。在数字图像处理中，可以使用空间滤波器来降低高斯噪声，但是当对图像进行平滑时，结果可能导致精细缩放的图像边缘和细节的模糊，因为它们也对应于被阻挡的高频。 用于噪声去除的常规空间滤波技术包括：平均（卷积）滤波，中值滤波和高斯平滑。21

高斯噪声的抑制在电子技术测控系统中，对干扰与噪声抑制方法主要有屏蔽、合理接地、隔离、合理布线、净化电源、滤波、采用专用器件等等措施。

除了采用通用的噪声抑制方法外，对高斯噪声的抑制方法常常采用数理统计方法。