zajhatásokat

Zajhatások alatt olyan, gyakran véletlenszerű vagy nem kívánt fluktuációkat értünk, amelyek a mérési eredményeket vagy a jel feldolgozását befolyásolják. Ezek a hatások jelen lehetnek különböző rendszerekben, például hang- és fényjelzésekben, elektromos áramkörökben vagy adatgyűjtésben, és céljuk a jel megbízhatóságának és értelmezhetőségének rontása.

A zajhatások fő forrásai közé tartoznak a belső zajok, mint a hőzaj (Johnson–Nyquist), a fotonazonosításon alapuló shot zaj, valamint a hosszútávú ingadozást okozó 1/f zaj. Külső források közé sorolható az elektromágneses interferencia, mechanikai rezgések, környezeti fény vagy rádiófrekvenciás zavarok, illetve a mérést végző eszközök readout vagy áramkörök által okozott zaj. A zajokat gyakran fehér zajként vagy színes zajként különböztetik meg; a spektrális összetétel meghatározza, hogy mely frekvenciákon dominál a zaj.

A zajhatások hatásai közé tartozik a mérés bizonytalanságának növekedése, a felbontás és a jel-zaj arány romlása, valamint időben változó zaj esetén a jel torzulása vagy driftje. Ennek eredményeként nehezebbé válhat a jel értelmezése vagy a küszöbérték elérése.

A zajcsökkentés és kezelés többféle stratégiával történhet: megfelelő árnyékolás és földelés, alacsony zajú áramkörök és minőségi tápegységek használata, hőmérséklet-stabilizálás, megfelelő szűrők alkalmazása, aggregáció vagy időátlagolás, erősítés lock-in detektorral, kalibráció és gondos adatszűrés. A cél a jelhez viszonyított zaj mértékének minimalizálása és a mérés megbízhatóságának növelése.

Példák alkalmazási területekre sorolhatók elektronika, telekommunikáció, orvosi képalkotás, kép- és hangfeldolgozás, valamint kvantumszintű mérések.