Sinyalgürültü

Sinyalgürültü, bir sinyale istenmeyen bozulmaların eklenmesiyle oluşan kavramdır. Bu durum, iletilen bilginin güvenilirliğini ve algılanabilirliğini azaltır. Sinyalgürültü terimi, elektriksel, elektronik ve sensör tabanlı sistemlerde kullanılır; temel kavram, sinyal gücü ile gürültü gücü arasındaki oran olan sinyalgürültü oranıdır (SNR). SNR, performansın temel bir göstergesidir ve genelde desibel (dB) cinsinden ifade edilir.

Kaynaklar arasında termal gürültü (Johnson-Nyquist gürültüsü), shot gürültüsü, 1/f gürültüsü, çevresel elektromanyetik girişim ve parazitler ile dijital cihazlarda kuantizasyon gürültüsü bulunur. Ayrıca iletim kanallarında gürültü, iletilen sinyalle karışan arka plan bozuntularını kapsar. Sinyal ve gürültü istatistikleri genelde modellere bağlıdır; en sık kullanılan model Additive White Gaussian Noise (AWGN) olup, basit analiz sağlar. Gerçek dünyada gürültü Gauss dağılımından sapabilir ve zamanla değişebilir.

Ölçüm ve analizde SNR önemli bir göstergedir: SNR = P_signal / P_noise ve ifadesi desibel olarak SNR_dB = 10 log10(P_signal / P_noise) şeklinde verilir. Sinyalgürültü spektral yoğunluğu N0 ve bant genişliği B ile ilişkilendirilen güçtir. Dijital iletişimde BER (bit hatası oranı) tipik olarak SNR ile yakından ilişkilidir.

Azaltma ve yönetim için filtreleme, uygun topraklama ve ekranlama, empedans uyumu, bant genişliği optimizasyonu, hat hata düzeltme kodları ve gelişmiş modülasyon teknikleri kullanılır. Uygulama alanları arasında iletişim sistemleri, ses ve görüntü işleme, sensör ağları ve ölçüm aletleri bulunur.