Rapporto segnale/rumore: differenze tra le versioni

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In [[telecomunicazioni]] ed [[elettronica]] il '''rapporto segnale/-rumore''', spesso abbreviato con la sigla [[lingua inglese|inglese]] '''SNR''' (''Signal to Noise Ratio'') o '''S/N''' anche nell'uso [[lingua italiana|italiano]], è una grandezza numerica che mette in relazione la potenza del [[Teoria dei segnali|segnale]] utile rispetto a quella del [[rumore (elettronica)|rumore]] in un qualsiasi sistema di acquisizione, elaborazione o [[trasmissione (telecomunicazioni)|trasmissione]] dell'[[informazione]].

== Definizione ==

Il rapporto segnale/-rumore è un numero puro o adimensionale dato dal rapporto fra due grandezze omogenee che esprime quanto il segnale sia più potente del rumore nel sistema considerato. È formalmente espresso dalla relazione:

:<math>SNR={P_{segnale}\over P_{rumore}} \quad\text{con}\quad 0 \leq{SNR} < {\infty} </math>

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.

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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 elettrico|alimentatore]].

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.

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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]]

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== Altri progetti ==

{{interprogetto}}

== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

{{Concetti base di metrologia, statistica e metodologia della ricerca}}