Rapporto segnale/rumore: differenze tra le versioni
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== Definizione ==
Può essere applicato indifferentemente a sistemi di natura ottica, elettronica, ecc. e si tratta di una grandezza fondamentale nell'ambito del trattamento dei segnali e della [[teoria dell'informazione]]. Un qualsiasi sistema che debba trasportare o trattare informazioni è infatti affetto da rumore, primo fra tutti il [[rumore termico]]. ▼
Il rapporto segnale
▲Il rapporto segnale/rumore è un numero puro, dato dal rapporto fra due grandezze omogenee, che esprime quanto il segnale sia più potente del rumore nel sistema considerato. È espresso dalla relazione:
:<math>SNR={P_{segnale}\over P_{rumore}} \quad
dove <math>P_{segnale}</math> è la potenza del segnale utile e <math>P_{rumore}</math> la potenza totale del rumore presente nel sistema, grandezze queste solitamente espresse in [[watt]] o [[Decibel|dB]]m.
== Applicazione e importanza ==
▲Può essere applicato indifferentemente a sistemi di natura ottica, elettronica, ecc. e si tratta di una grandezza fondamentale nell'ambito del trattamento dei segnali e della [[teoria dell'informazione]]. Un qualsiasi sistema che debba trasportare o trattare informazioni è infatti affetto da rumore, primo fra tutti il [[rumore termico]], che è un fattore non ideale della trasmissione ovvero del tutto indesiderato che corrompe il segnale utile spesso sommandovisi in maniera additiva: tanto maggiore è la potenza di rumore rispetto alla potenza del segnale utile tanto minore è la qualità della comunicazione. È logico dunque aspettarsi che l'SNR sia un parametro di qualità che si cerca o si tenda in qualche modo a massimizzare o preservare il più possibile.
Esso è dunque un parametro di merito molto importante per il [[dimensionamento]] e il corretto funzionamento del [[telecomunicazioni|sistemi di telecomunicazioni]] in quanto strettamente collegato alla capacità del sistema ricevente di rilevare il flusso informativo originario senza incorrere in alterazioni dovute a [[distorsione (fisica)|distorsione]] ed errori dovuti essenzialmente all'azione disturbante del rumore. Più basso è l'SNR, più sarà difficoltosa la decodifica del segnale ovvero più alta sarà la probabilità di errore e quindi anche il [[Bit Error Ratio|BER]] nelle [[trasmissione digitale|trasmissioni digitali]].
Nel caso di trasmissioni [[Analogico|analogiche]] una diminuzione di SNR determina un deperimento graduale della qualità del segnale ricevuto (si pensi ad esempio ad una [[radio (elettronica)|radio]] FM che riceve male o ad un televisore in cui compaiono audio o video disturbati: tipici casi di SNR basso); per le trasmissioni analogiche tuttavia è l'utente finale a stabilire una soglia di fruibilità del sistema. ▼
▲Nel caso di
Nel caso di trasmissioni [[Digitale (informatica)|numeriche]], invece, esiste una soglia minima di SNR sotto la quale il sistema non è in grado di funzionare (si pensi alla [[DVB-S|televisione digitale satellitare]]: o si vede bene o non si vede del tutto), che tuttavia grazie alle moderne tecniche di [[modulazione]] e di protezione dei dati tramite codici è piuttosto bassa, al di sotto di quella che servirebbe per ottenere prestazioni analoghe su sistemi analogici.▼
▲Nel caso di
La soglia minima di SNR è determinata dalla tecnologia dell'apparato ricevente; in fase di progetto di un sistema di telecomunicazioni il primo obiettivo è quindi quello di far pervenire al ricevitore un SNR sufficientemente elevato.▼
▲La soglia minima di SNR è determinata dalla tecnologia dell'apparato ricevente; in fase di [[progettazione|progetto]] di un sistema di telecomunicazioni il primo obiettivo è quindi quello di far pervenire al ricevitore un SNR sufficientemente elevato.
In [[Hi-Fi|Alta Fedeltà]] il rapporto segnale/rumore è uno dei parametri di merito fondamentali, anche se non l'unico, per la valutazione delle prestazioni di un impianto per quello che concerne la pulizia del suono prodotto, tanto che i [[Preamplificatore|preamplificatori]] di fascia alta sono realizzati in due distinti telai, uno contenente il circuito [[amplificatore]], l'altro il circuito [[alimentatore]].▼
▲In [[Hi-Fi|Alta Fedeltà]] il rapporto segnale
==Voci correlate==▼
Tale rapporto è legato inoltre alla [[velocità di trasmissione]] sul [[canale (telecomunicazioni)|canale]] tramite il Teorema di [[Claude Shannon|Shannon]]-Hartley.
Il rapporto segnale-rumore decade con la distanza percorsa dal segnale sul canale o mezzo trasmissivo in virtù dell'[[attenuazione]] della potenza del segnale utile così che a una certa distanza dal trasmettitore rimane solo rumore. Tale decadimento fa decadere a sua volta la velocità di trasmissione con la distanza sul canale stesso.
Esiste inoltre un parametro, il [[SINAD]], concettualmente molto simile al SNR, e che insieme al rumore include anche la distorsione generata dal circuito: esso dà una valutazione più precisa della degradazione assunta da un segnale per effetto delle non idealità delle apparecchiature che attraversa, in particolare degli [[convertitore analogico-digitale|ADC]] e dei [[convertitore digitale-analogico|DAC]], che possono in alcuni casi essere parecchio distorcenti.
In molti sistemi elettronici e di telecomunicazioni per ottenere una massimizzazione del rapporto segnale-rumore si usa comunemente un [[filtro adattato]].
▲== Voci correlate ==
*[[Cifra di rumore]]
*[[Temperatura equivalente di rumore]]
Line 25 ⟶ 36:
*[[PSNR]]
*[[Bit Error Ratio]]
*[[SINAD]]
== Altri progetti ==
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== Collegamenti esterni ==
* {{Collegamenti esterni}}
{{Concetti base di metrologia, statistica e metodologia della ricerca}}
{{portale|scienza e tecnica}}
[[Categoria:Teoria dei segnali]]
[[Categoria:Misure nelle telecomunicazioni]]
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