Störungsunterdrückung

Störungsunterdrückung bezeichnet Verfahren und Technologien zur Reduktion unerwünschter Störungen in Signalen, um die Qualität oder Zuverlässigkeit der gewünschten Information zu erhöhen. Sie kommt in verschiedenen Bereichen vor, etwa in der Telekommunikation, der Audiotechnik, Radar- und Sonarsystemen sowie in medizinischen Signalprozessen. Ziel ist es, das Verhältnis von Nutzsignal zu Störung zu verbessern, ohne das Nutzsignal unverhältnismäßig zu verzerren.

Die Störungsunterdrückung lässt sich grob in passive und aktive Ansätze unterscheiden. Passive Maßnahmen umfassen shielding, Abschirmung, Impedanzanpassung und Filterung schon vor der Digitalisierung. Aktive Maßnahmen nutzen dem Nutzsignal gewidmete Gegenstörungen, etwa durch adaptive Verarbeitung, um Störungen zu eliminieren oder zu reduzieren. Innerhalb der aktiven Methoden spielen zeit- und spektrale Ansätze eine Rolle, darunter Mehrkanalverfahren, Beamforming, adaptive Filterung sowie digitale Filterung im Zeit- oder Frequenzbereich.

Zu den gängigen Verfahren gehören lineare Filter (FIR- und IIR-Filter), adaptives Filtern wie LMS- oder RLS-Algorithmen, Wiener- und Kalman-Filter, Spektral-Subtraktion und räumliche Verarbeitung durch Mikrofon-Arrays bzw. Antennenarrays. In der Funktechnik kommen auch Spread-Spectrum-Techniken und Interferenz-Makulierung zum Einsatz, während in der Audiotechnik aktive Geräuschunterdrückung (Headset- oder Kopfhörer-Systeme) eine wichtige Rolle spielt.

Herausforderungen bestehen vor allem bei nicht-stationären Störungen, bei der Balance zwischen Unterdrückung und Verzerrung des Nutzsignals, Latenz- und Rechenaufwand sowie der Bewertung der Qualität der gefilterten Signale.