大气噪声是由自然大气过程引起的无线电噪声(主要是雷暴中的闪电放电)。

CCIR 322 大气噪声关系图

历史

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Jansky 射电望远镜的复制品,现藏于国家射电天文台38°25′54″N 79°48′59″W / 38.431659°N 79.816253°W / 38.431659; -79.816253

1925 年,AT&T 贝尔实验室开始调查其跨大西洋无线电话服务中的噪声源。 [1]

这项任务由22岁的研究员卡尔·央斯基承担。1930年,为测量各个方向的噪声,人们在新泽西州霍姆德尔建造了波长为14.6米的无线电天线。 央斯基发现了三种无线电噪声源: [1]第一个(也是最强的)来源是当地的雷暴;第央斯基二个来源是来自更远的雷暴的较弱噪音;第三个来源是更微弱的嘶嘶声,后来弄清楚是来自银河系中心的银河噪音。 央斯基的研究使他成为射电天文学之父。 [1]

1950 年代初期, S. V. C. Aiya[2]发表了闪电和雷暴对广播影响的数学模型。

闪电

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大气噪声是由自然大气过程(主要是雷暴中的闪电放电)引起的无线电噪声。它主要是由云地闪电引起的,因其电流比云间闪电强得多。[来源请求]在全球范围内,每天约发生350万次闪电。这意味着每秒大约有40次闪电。 [3]

所有闪电的总效应会产生大气噪声。可以通过无线电接收器以白噪声(来自远处的雷暴)和脉冲噪声(来自近处的雷暴)组合的形式观察到[4] 。功率总和随季节和与雷暴中心的接近程度而变化。

虽然闪电具有广谱发射,但其噪声功率随着频率的降低而增加。因此,在极低频低频时,大气噪声往往占主导地位,而在高频时,在城市地区,人为噪声占主导地位。

随机数生成

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大气噪声和变化也用于高质量的随机数生成,如Random.org就使用大气噪声提供真随机数生成服务。[5]随机数在安全领域有着重要的应用。 [6]

脚注

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Singh 2005
  2. ^ V, S. Noise Radiation from Tropical Thunderstorms in the Standard Broadcast Band. Nature. December 1956, 178 (4544): 1249 [19 September 2021]. Bibcode:1956Natur.178.1249C. S2CID 186242557. doi:10.1038/1781249a0. (原始内容存档于2022-01-11) (英语). 
  3. ^ Annual Lightning Flash Rate Map. Science On a Sphere. NOAA. [15 May 2014]. (原始内容存档于24 March 2014). 
  4. ^ Sample of atmospheric noise Archived copy. [2008-03-14]. (原始内容存档于2005-12-18). 
  5. ^ Haahr, Mads, Introduction to Randomness and Random Numbers, random.org, [November 14, 2011], (原始内容存档于2011-11-12) , self-published.
  6. ^ Home. random.org. [2022-09-29]. (原始内容存档于2011-02-24). 

参考文献

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