semnalzgomot

Semnal-zgomotul, în contextul procesării semnalelor, desemnează raportul dintre puterea semnalului util și puterea zgomotului care îl însoțește. În practică, orice sistem de comunicații, măsurare sau procesare electronică operează în prezența zgomotului, iar performanța depinde de cât de bine poate fi extras semnalul util. Conceptul este adesea exprimat prin raportul semnal-zgomot (SNR).

Calculul și unitățile SNR sunt straightforward: SNR = P_signal / P_noise, unde P denote puterea. În decibeli, SNR se exprimă ca SNR(dB) = 10 log10(P_signal / P_noise). Pentru semnale în care este relevant tensiunea, și cu o impedanță constantă, se poate utiliza SNR(dB) = 20 log10(V_signal / V_noise). O creștere a SNR indică o calitate mai bună a semnalului față de zgomot.

Zgomotul poate avea diverse origini și forme. Zgomotul termic sau Johnson-Nyquist provine de la temperatură, iar zgomotul shot este asociat cu natura granulară a curentului electric. Zgomotul 1/f (flicker) crește la frecvențe mici, în timp ce zgomotul de cuantizare apare în urma conversiei analog-digital. Zgomotul poate fi alb, având putere repartizată în întregul spectru, sau poate fi armoniat sau impulsiv, cauzat de interfețe electrice sau de surse externe. Sursele includ mediul înconjurător, cablajele, echipamentele și condițiile de conectare.

Impactul zgomotului asupra comunicațiilor și măsurătorilor se măsoară prin creșterea ratei de erori (BER) și scăderea dinamicii sau a preciziei. Principalele metode de reducere includ filtrarea (filtre trece-jos, trece-sus sau filtre adaptative), tehnici de codare și corecție a erorilor, modulare mai robuste, și egalizarea semnalului. În proiectare se setează un echilibru între nivelul semnalului, consumul energetic și rezistența la zgomot, în funcție de aplicație.