Dispense del corso - Dipartimento Ingegneria dell'Informazione ...

Capitolo 3
Rumore Introdotto dai
Dispositivi Elettronici
In questo capitolo sono descritte le principali fonti del processo di rumore
presenti nei sistemi di telecomunicazione, e di come ne venga tenuto in
considerazione in fase progettuale. Vedremo che il rumore è modellato matematicamente
come un segnale aleatorio, da cui è possibile calcolare la potenza
media, utile nel calcolo del rapporto segnale-rumore caratterizzante il sistema
di trasmissione. Principalmente tratteremo il rumore termico in quanto
in ogni collegamento tra modulatore e demodulatore avremo sempre a che
fare con questa forma di rumore.
3.1 Rumore Termico
Ogni elemento conduttore è caratterizzato da perdite resistive, che circuitalmente
indichiamo con R. Un resistore che si trova ad una temperatura
superiore allo zero Kelvin (0 ◦ K) produce ai suoi capi una tensione rumorosa
misurabile a circuito aperto. Tale tensione rumorosa è dovuta all’agitazione
termica degli elettroni che si muovono in modo caotico all’interno della
resistenza. La resistenza rumorosa, Rn, è possibile rappresentarla equivalentemente
come un resistore non rumoroso in serie ad un generatore di tensione,
figura 3.1. Il generatore produce un segnale aleatorio di tensione, v(t), la cui
densità spettrale di potenza media è
Pv,v(f) = 2Rh|f|
e h|f|
kT − 1
(3.1)
dove h è la costante di Plank, uguale a 6.63 · 10 −34 , T è la temperatura del
resistore espressa in gradi Kelvin e k è la costante di Boltzmann, uguale a
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