大气噪声

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)。

历史
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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。

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: 发表了闪电和雷暴对广播影响的数学模型。

闪电
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。它主要是由雲地閃電引起的,因其电流比云间闪电强得多。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。

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 。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,在极低频和低频时,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
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。随机数在安全领域有着重要的应用。

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脚注
参考文献
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