Unterschied zwischen Signal und Rauschen

Signal gegen Lärm

Signal und Rauschen sind zwei Begriffe, die in der Elektrotechnik und Kommunikation verwendet werden. Das Signal ist eine zeit- oder raumvariable Größe, die Informationen enthält, und Rauschen ist ein unerwünschter Effekt auf das Signal, der die Sichtbarkeit dieser Informationen verringert. Das Signal-Rausch-Verhältnis (S / N-Verhältnis) ist ein weit verbreiteter Parameter zum Messen der Signalqualität. Je höher das S / N-Verhältnis, desto besser ist das Signal in der Qualität.

Signal

Ein Signal ist ein Informationsträger. Dies ist eine zeit- oder raumvariable Menge, die zum Senden von Informationen verwendet wird. Viele Dinge können als Signale betrachtet werden. Zum Beispiel sind Pixel eines Bildes, eine geschriebene Textzeile und die Farbe des Himmels alle eine Art von Signalen. Elektrische Signale sind jedoch die am meisten untersuchten und verwendeten Signale.

Signale können als analog und digital kategorisiert werden. Analoge Signale können beliebige Werte annehmen, während sie bei digitalen Signalen auf bestimmte Werte beschränkt sind. Der Informationsgehalt eines Signals ist ein wichtiger Parameter und wird als "Entropie" bezeichnet. Normalerweise werden Signale zur Vereinfachung im Frequenzbereich analysiert.

Lärm

Rauschen ist ein unerwünschter Effekt auf Signale. Das Rauschen wird aus vielen natürlichen Gründen hinzugefügt, wenn es sich durch ein Medium bewegt. Rauschen kann den Wert von Signalen zufällig schwanken und stört die Offenlegung der Informationen, die über ein Signal gesendet werden.

Geräusche können aus natürlichen oder künstlichen Gründen auftreten. Es gibt viele Arten von Rauschen, wie thermisches Rauschen, Schrotrauschen, Flimmergeräusch, Stoßgeräusch und Lawinenrauschen in der Elektronik. Weißes Rauschen und Gaußsches Rauschen sind statistisch definierte Rauscharten. Ein Teil des Rauschens ist unvermeidlich und nur die Auswirkung auf Signale kann minimiert werden.

Die Wirkung des Rauschens auf ein Signal wird unter Verwendung eines Parameters gemessen, der als Signal-Rausch-Verhältnis (S / N) bekannt ist. Wenn das S / N-Verhältnis klein ist, ist der Effekt des Rauschens höher. Wenn das S / N-Verhältnis weniger als eins und sehr niedrig ist, ist das Aufdecken der im Signal gehaltenen Informationen schwierig.