什么是窄带噪声、高斯噪声、白噪声？

窄带噪声、高斯噪声、白噪声，是声学界老师经常听到几个词。先看一下大致定义：

窄带噪声（narrowband noise），是2015年公布的计量学名词，是指频带范围较窄的一类噪声，系统的频带宽度远远小于其中心频率的系统。也有说法是带宽不超过临界带宽的稳态噪声。

1、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。还有一种窄带高斯白噪声，概率密度函数满足正态分布统计特性、功率谱密度函数是常数且频带宽度远远小于其中心频率的一类噪声，称作窄带高斯白噪声。可以看出其中描述的的功率谱密度实常数但功率谱密度并不存在于整个频域。这个与白噪声的含义是不一样的，有点小差别，这个“白”强调的是功率谱密度为常数。

2、白噪声是指它的功率谱密度函数在整个频域内是常数，即服从均匀分布。可以看出他们描述的属于不同的领域，高斯噪声是从概率方面描述，窄带是从带宽方面描述，白噪声是从功率方面描述。

3、高斯型白噪声也称高斯白噪声，是指噪声的概率密度函数满足正态分布统计特性，同时它的功率谱密度函数是常数的一类噪声。高斯型白噪声同时涉及到噪声的两个不同方面，即概率密度函数的正态分布性和功率谱密度函数均匀性，二者缺一不可。

随机噪声是一种前后独立的平衡随机过程，在任何时刻它的幅度、波形及相位都是随机的。但每一种噪声还是服从于一定的统计分布规律。噪声大致可以分为：脉冲噪声、窄带噪声和起伏噪声三类。

1、脉冲噪声（椒盐噪声、离散型）：突发性地产生幅度很大、持续时间很短、间隔时间很长的干扰。由于持续时间很短，故频谱较宽，可以从低频一直分布到甚高频，但频率越高频谱强度越小。电火花就是一种典型的脉冲噪声。（不是普遍地、持续地存在的，对于话音通信的影响也较小，但对数字通信可能有较大影响）；

2、起伏噪声（高斯噪声、连续型）：在时域和频域内都普遍存在的随机噪声。热噪声、电子管内产生的散弹噪声和宇宙噪声等都属于起伏噪声（通信系统最基本的噪声源，主要考虑起伏噪声（特别是热噪声）。

3、带通噪声（band-pass noise）：指具有连续频谱和恒定功率谱密度的白噪声经过带通滤波器滤波后成为带通噪声，包括窄带噪声和宽带噪声。

4、窄带噪声（单频噪声、连续型）：可以看做是一种非所需的连续的已调正弦波，或简单地就是一个幅度恒定的单一频率的正弦波。通常来自相邻电台或其它电子设备。窄带噪声的频率位置通常是确知的或可以测知的。（只存在于特定频率、特定时间和特定地点，所以影响有限）。是白噪声通过恒定衰减的带通滤波器后产生的。特征参数有中心频率和带宽。在纯音听阈测试中可作为掩蔽声或声场测听中作为测试声。其音调随通带的中心频率而变，音调的清晰度则和通带的宽窄有关，越宽音调感越差。

窄带噪声在临床上最常用在纯音听阈测试中作为掩蔽声，或在声场测听中作为测试声。窄带噪声和宽带噪声可用来治疗耳鸣（掩蔽治疗）。对于单一音调或有明显主频的耳鸣患者，窄带噪声较优；对于多音调耳鸣患者，用宽带噪声掩蔽较好。

5、宽带噪声（wide-band noise）：具有连续频率的宽带声，带宽范围内各频率能量均等。目前还没有严格定义，业内一般认为宽带信号与窄带信号是相对的，因此不满足窄带条件的噪声就称为宽带噪声。

通信系统模型中的“噪声源”就是分散在通信系统各处加性噪声（主要是起伏噪声）的集中表示，它概括了信道内所有的热噪声、散弹噪声和宇宙噪声等。

根据大量的实践证明，起伏噪声是一种高斯噪声，且在相当宽的频率范围内其频谱是均匀分布的，好像白光的频谱在可见光的频谱范围内均匀分布那样，所以起伏噪声又常称白噪声。因此，通信系统中的噪声常常被近似地表述成高斯白噪声。

那么，窄带噪声和白噪声到底有什么不同呢？区别如下：

1.白噪声：在较宽的频率范围内，各等带宽的频带所含的噪声能量相等的噪声。

2.宽带噪声：白噪声经过滤波后固定在某一频率范围，其宽带是在峰值下3dB点测到的。

3.窄带噪声：白噪声经过滤波后，其中心频率为纯音频率。