Отношение сигнал-шум

В ходе эксперимента любой сигнал искажается случайными помехами, называемыми шумами. На рис. 1 показано воздействие шумов на сигнал прямоугольной формы.

Рис. 1 Теоретическая форма сигнала прямоугольной формы (а) и экспериментальный зашумленный сигнал (б).

В простейшем случае средний уровень шумов R постоянен и не зависит от величины полезного сигнала S. Поэтому чем меньше величина полезного сигнала, тем больше относительная погрешность, вносимая шумами. Таким образом, отношение сигнала к шуму служит более хорошей характеристикой качества результата измерения, чем абсолютная величина уровня шумов. Отношение сигнал-шум можно охарактеризовать как отношение средней величины полезного сигнала y_ср к стандартному отклонению сигнала s_y:

S/R=y_ср/s_y (8)

Как показывает опыт, при отношении сигнал-шум меньшем, чем 2-3, качество результатов оказывается совершенно неудовлетворительным. Для увеличения отношения сигнал-шум используют специальные способы обработки данных. Самый простой из них – накопление сигнала посредством суммирования и усреднения результатов многократных измерений. При n-кратном повторении измерения отношение сигнал-шум S/R по сравнению с исходным значением (S/R)₀ увеличивается в Ön раз:

S/R = Ön (S/R)₀ (9)

Другой способ увеличения отношения сигнал-шум заключается в использовании специальных фильтров.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: