周期性固定噪声对后级的影响

 一般说来，频率电路（譬如混波器）会产生周期性固定噪声，这表示噪声统计，譬如：功率频谱密度（power spectrum density；PSD），以S（f, t）表示，它是随时间变化的周期性或准周期性函式。如果使用频谱分析仪来观察此噪声，而且假设噪声变动的频率比频谱分析仪所能追踪的速率还要快，则频谱分析仪将会测量到平均时间内（time average）的PSD。当然，平均时间内的PSD并不能完整地描述噪声的特性，但通常这已经足够了。一个重要的问题是：何时平均时间内的PSD，可以充份地描述一个电路的输出噪声之特性，以及何时它不行？

图四：接收机在输入端的噪声映像

这个问题可以藉由以下的观察来协助回答。如果一个不确定的时间被带到周期性固定程序中----从0到T之间的一个平均分布的随机变量被加到t里面----所产生的程序将是固定的，而且它的统计结果是周期性固定程序的统计数据被时间平均后的结果。同样地，如果周期性固定讯号被输入至一个没有以时间来追踪PSD偏移的系统，则对此系统而言，偏移的相位是未知的。由于关于偏移相位的信息是无法获得的，所以此讯号就变成固定的程序，而且PSD等于S（f, t）被时间平均后的结果。

有两种常见的情况，会导致后级电路追踪周期性固定程序的变动。第一种情况是发生在当驱动后级电路的讯号，大到足够产生一个非线性响应时。例如：当一个振荡器驱动一个限幅器（limiter），振荡器讯号大到足以驱动限幅器进入非线性区域，导致限幅器会追踪振荡器所产生的周期性固定噪声之偏移。当振荡器驱动一个混波器时，其结果也和它驱动限幅器时一样。

第二种情况是，当两种电路同时被来自于相同参考点的大讯号驱动时。例如：一个混波器的输出讯号被传送至另一个混波器的输入端时，而且两者都被相同的LO驱动。因为它们都被相同的LO驱动，所以第二个混波器与第一个混波器是同步的，而且后者会追踪前者所产生的周期性固定噪声之偏差。

在这两个例子中，若只知道S（f, t）被时间平均后的结果，则无法充份地预测整个系统的噪声效能。尤其是，若只知道每个混波器在平均时间内的噪声参数，则无法充份地预测此串联的双混波器之总合的噪声参数。

不过，在两个混波器串联的情况下，如果第二个混波器是使用独立的LO，即使它的频率和第一个混波器的LO频率相近，则在此两LO之间的相位偏移，会导致两个混波器的同步效果丧失。并且，噪声统计数据被时间平均后的结果，是足以预测整个系统的噪声效能。因此，在此例中，如果知道两混波器的噪声参数被时间平均后的结果，则可以预测出总合的噪声参数。

在超外差式接收机的架构中，将两个混波器以串联方式结合在一起是很常见的。通常是使用两个PLL，分别产生两个频率相同的LO讯号，供给各别的混波器使用。不过，有趣的是，即使在这样的例子中，如果LO频率的比率是m/n，m与n是相当大的整数（通常），而且没有公因子，然后使用第一个混波器的输出噪声被时间平均后的结果，来预估第二个混波器的输出噪声，此预估值通常只有些微的误差而已。

此外，两级之间的滤波器也能协助降低误差的发生机率。要注意的是，两个噪声侧频带必须是互相关联的（correlated），这样才能使噪声成为周期性固定的讯号。滤波器可以将一个周期性固定的讯号变换成一固定的讯号，如果滤波器的频宽和中心频率只能保留一个侧频带，而且消除了其余所有的频带。

「周期性固定噪声」除具有上述的特性以外，还和AM和PM噪声、振荡器的相位噪声、PLL的相位噪声和相位变化或抖动（jitter）密切相关。
 
结语

在一个无线电通讯系统里，一个讯号经过许多道转换或变换作业，最后才变成基频语音或射频电波，这些过程都可以用数学公式（转换函式）来表示。而干扰正常讯号的噪声也是无所不在的，它们也随着正常讯号被转换或变换。幸运的是，大多数的噪声都是「固定的」或「周期性固定的」，因此这使我们有机会能分析出噪声的行为和特性，进而消除它们，以确保正常的期望讯号。