大氣噪聲是由自然大氣過程引起的無線電噪聲(主要是雷暴中的閃電放電)。

CCIR 322 大氣噪聲關係圖

歷史

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Jansky 射電望遠鏡的複製品,現藏於國家射電天文台38°25′54″N 79°48′59″W / 38.431659°N 79.816253°W / 38.431659; -79.816253

1925 年,AT&T 貝爾實驗室開始調查其跨大西洋無線電話服務中的噪聲源。 [1]

這項任務由22歲的研究員卡爾·央斯基承擔。1930年,為測量各個方向的噪聲,人們在新澤西州霍姆德爾建造了波長為14.6米的無線電天線。 央斯基發現了三種無線電噪聲源: [1]第一個(也是最強的)來源是當地的雷暴;第央斯基二個來源是來自更遠的雷暴的較弱噪音;第三個來源是更微弱的嘶嘶聲,後來弄清楚是來自銀河系中心的銀河噪音。 央斯基的研究使他成為射電天文學之父。 [1]

1950 年代初期, S. V. C. Aiya[2]發表了閃電和雷暴對廣播影響的數學模型。

閃電

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大氣噪聲是由自然大氣過程(主要是雷暴中的閃電放電)引起的無線電噪聲。它主要是由雲地閃電引起的,因其電流比雲間閃電強得多。[來源請求]在全球範圍內,每天約發生350萬次閃電。這意味着每秒大約有40次閃電。 [3]

所有閃電的總效應會產生大氣噪聲。可以通過無線電接收器以白噪聲(來自遠處的雷暴)和脈衝噪聲(來自近處的雷暴)組合的形式觀察到[4] 。功率總和隨季節和與雷暴中心的接近程度而變化。

雖然閃電具有廣譜發射,但其噪聲功率隨着頻率的降低而增加。因此,在極低頻低頻時,大氣噪聲往往占主導地位,而在高頻時,在城市地區,人為噪聲占主導地位。

隨機數生成

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大氣噪聲和變化也用於高質量的隨機數生成,如Random.org就使用大氣噪聲提供真隨機數生成服務。[5]隨機數在安全領域有着重要的應用。 [6]

腳註

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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. (原始內容存檔於2022-01-11) (英語). 
  3. ^ Annual Lightning Flash Rate Map. Science On a Sphere. NOAA. [15 May 2014]. (原始內容存檔於24 March 2014). 
  4. ^ Sample of atmospheric noise Archived copy. [2008-03-14]. (原始內容存檔於2005-12-18). 
  5. ^ Haahr, Mads, Introduction to Randomness and Random Numbers, random.org, [November 14, 2011], (原始內容存檔於2011-11-12) , self-published.
  6. ^ Home. random.org. [2022-09-29]. (原始內容存檔於2011-02-24). 

參考文獻

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