圖1：白噪聲是很多種噪聲中的一種，因為它在自然界中廣泛存在，并且也是容易分析和理解的噪聲之一，所以非常受關(guān)注。（來(lái)源：www.real-statistics.com）
通常，噪聲的"進(jìn)入"路徑可分為三大類(lèi)：
1.嵌入進(jìn)有用信號中的噪聲，例如調變信號上的靜電干擾;
2.與有用信號無(wú)關(guān)但進(jìn)入系統的噪聲，例如由電磁干擾（EMI）/射頻干擾（RFI）傳導或輻射而產(chǎn)生的噪聲;
3.電路及其組件內部產(chǎn)生的噪聲。
噪聲已成為許多設計中的限制因素。它會(huì )降低訊噪比（SNR）并增加誤碼率（BER），這可能會(huì )迫使傳輸重新進(jìn)行，以及限制模擬頻道或降低系統的靈敏度。正如一位項目經(jīng)理曾經(jīng)對我打趣說(shuō)：「如果不用處理噪聲，我們的難題能少一半?！?/span>
從「噪聲是個(gè)麻煩」這一重要且反復存在的教訓后果來(lái)看，很難想象噪聲有**會(huì )成為一件好事。但是，現實(shí)情況是，在某種「柔道式」（judo）的操作方式中，噪聲可能是有益的，可以利用噪聲的「缺點(diǎn)」來(lái)創(chuàng )造「好處」。
怎么創(chuàng )造？我可以想到以下情況：
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透過(guò)將隨機噪聲「抖動(dòng)」添加到數字化信號中，執行多次模擬/數字轉換，然后對結果進(jìn)行一些基本的統計分析，有可能可以將模擬數位轉換器（ADC）的分辨率提高到其物理額定值之外。當然，會(huì )存在一些局限性和權衡問(wèn)題，因為在轉換期間數字化訊號必須是穩定的。并且，進(jìn)行更高分辨率轉換的時(shí)間等于基本模擬數字轉換時(shí)間乘以轉換周期數。
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將機械噪聲（也稱(chēng)為抖動(dòng)）添加到諸如伺服閥之類(lèi)的組件中，通?？梢苑乐归y芯的啟動(dòng)運動(dòng)中靜摩擦的阻礙。這個(gè)抖動(dòng)是一個(gè)添加到閥控訊號中的低振幅訊號，通常在100Hz~1，000Hz之間，可使閥芯始終保持活動(dòng)。困難處是添加剛剛好的抖動(dòng)來(lái)防止靜摩擦，同時(shí)又不會(huì )因為添加得太多以至于使閥嚴重錯位，從而導致對流體流量失去控制。
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有時(shí)需要將噪聲故意添加到信號通道中，以讓用戶(hù)知道系統已打開(kāi)并且正在工作，而非連接中斷。當1990年代數字蜂巢GSM標準發(fā)布以取代已有的模擬蜂巢系統時(shí)，讓用戶(hù)感到不安的是，當沒(méi)有人講話(huà)時(shí)，音頻通道有時(shí)會(huì )是完全安靜的，于是他們真的會(huì )掛斷電話(huà)再打一次。
解決方案是在接收端添加舒適噪聲（comfort noise），這是一種合成背景噪聲，用來(lái)彌補信號傳輸中的「無(wú)聲」。出于相同的原因，一些IP語(yǔ)音（VoIP）鏈路中也使用了舒適噪聲。此舒適噪聲以較低但可以聽(tīng)見(jiàn)的音量水平呈現，音量通常根據接收訊號的平均音量而調整，從而大程度地減少刺耳的音頻廣播。為此甚至還存在一個(gè)建議標準——ETSI TS 100 96，該標準規范了如何產(chǎn)生，以及產(chǎn)生多少這種噪聲。
噪聲也可以用作加密系統中的編碼密鑰，只要發(fā)送方和接收方可以訪(fǎng)問(wèn)相同的隨機序列和時(shí)序。這種加密噪聲可以是相對容易創(chuàng )建和重建的偽隨機序列，也可以是使用諸如Johnson噪聲、電子運動(dòng)、光子的量子性質(zhì)，甚至核衰變等現象的真正隨機序列。
用這種方式使用隨機噪聲的想法并不新穎。SIGSALY（別名：綠色大黃蜂）系統在第 二次世界大戰中被用于干擾羅斯?？偨y和丘吉爾首相之間的通話(huà)。噪聲源是一個(gè)78rpm的錄音，伴隨真空管隨機噪聲，僅有兩個(gè)副本，通話(huà)連接的兩端各一個(gè)，而連接兩端的電唱機轉盤(pán)同步是個(gè)大難題（圖2）。關(guān)于SIGSALY有一個(gè)非常詳細的討論，但我們很難將它涉及到的硬件都描繪出來(lái)。每個(gè)終端節點(diǎn)都由30多個(gè)全高19英寸的機架和四個(gè)轉盤(pán)組成，重達50，000公斤，耗能30kW，并有特殊的空調要求。
