Уменьшите мощность выходного шума, сохраняя постоянную полосу входного сигнала

Есть ли способ каким-то образом отделить входную полосу пропускания системы от мощности шума, подаваемого в систему, чтобы мощность шума не зависела от входной полосы пропускания системы, видимой источником?

Да, это называется фильтрацией и, в частности, фильтрацией нижних частот. Однако, если вы хотите измерить действительные частоты сигнала выше порога среза фильтра, у вас возникнет проблема — шум фильтруется точно так же, как и сигналы.

С другой стороны, если вы знаете частоту своего сигнала, вы можете построить фильтр, который плотно прилегает к этой частоте и в достаточной степени удаляет шум, за исключением того, который находится в полосе пропускания этого фильтра.

Вот как работает радиоприемник — он фильтрует входной сигнал до приблизительной полосы пропускания модулированного сигнала, а все другие шумы достаточно хорошо исключаются. Это наиболее заметно на радиоприемниках, которые указывают показатель чувствительности (обычно около -90 дБм). Если радио имеет более узкую полосу пропускания, эта цифра может легко превысить -110 дБм, потому что фильтрация может быть намного более жесткой.

Конечно, если вы можете заморозить источник сигнала (а ранее создаваемый шум был тепловым по своей природе), то это может сильно помочь, но вам может не понравиться куча баллонов с гелием или азотом, лежащих вокруг.

Ха, я собирался оставить заметку о том, что белый шум имеет одинаковую мощность шума для каждой единицы полосы пропускания.

Но, если у вас есть источник шума 1/f, и посмотрите на шум с полосовым фильтром с постоянной добротностью. Вы обнаружите, что шум остается постоянным, когда вы понижаете частоту фильтра. (По мере того, как вы понижаете частоту, ширина полосы также уменьшается.) Итак, вот (надуманный) случай, когда вы можете изменить полосу пропускания и сохранить мощность шума постоянной.