Signaalinlaadun

Signaalinlaadun käsite kuvaa signaalin soveltuvuutta ja tulkittavuutta sen käyttökontekstissa. Se viittaa siihen, kuinka hyvin vastaanotin voi tulkita ja hyödyntää signaalin sisällön verrattuna häiriöihin, vääristymiin, viiveisiin ja tappioihin. Signaalinlaatu riippuu sekä itse signaalin ominaisuuksista (koodaus, modulaatio, bittivirta) että siirtokanavasta sekä vastaanottimen ja sillan ominaisuuksista.

Mittareita signaalinlaadun arviointiin ovat muun muassa signaalin ja melun suhde (SNR) sekä esimerkiksi Eb/N0 arvo, joka mittaa energian ja siivotun tiedon bittien suhdetta. Digitaalisessa viestinnässä käytetään lisäksi virheiden määrää (BER) ja pakettihäviöitä (PER) kuvaamaan luotettavuutta. Kevyeen viestintään ja radiotekniikkaan liittyy myös virhevektorimagnitude (EVM) signaalin epäonnistumisen määrän mittaamiseen. Puheen laadun arvioinnissa käytetään kuulijakokemukseen perustuvia mittareita kuten MOS-arvoja sekä ITU-standardeja PESQ/POLQA, jotka ennustavat puhuttavan keston palautetta. Optisissa verkoissa ja digitaalisissa yhteyksissä signaalinlaatu arvioidaan usein siltausten, aikaviiveiden ja pakettilaatujen kautta.

Tekijöihin vaikuttavat signaalinlaatuun kuuluvat häiriöt (n‑kai, valkoinen melu, interferenssi), signaalin voimakkuuden heikkeneminen, monitievaikutukset, vääristymät sekä signaalin quantisoitumisen aiheuttama kohina. Modulaation, koodauksen, kaistanleveyden ja virheenkorjauksen valinnat sekä kanavan ominaisuudet (fading, multipath) vaikuttavat ratkaisevasti.

Käytännössä signaalinlaadun mittaukset tukevat verkkojen suunnittelua, suorituskyvyn arviointia ja laadunvarmistusta eri sovelluksissa kuten radioviestinnässä, verkkotekniikoissa ja äänivideojärjestelmissä. Standardointi ITU-T:n, IEEE:n ja muiden organisaatioiden ohjeistuksilla varmistaa yhteensopivuuden ja vertailtavuuden mittauksissa.