라이브 콘서트의 소음 속에서 가수의 목소리를 구별하려는 것을 상상해보세요. 이 시나리오는 신호와 소음 사이의 관계를 완벽하게 보여줍니다.신호와 소음 비율 (SNR) 으로 정량화됩니다.과학 및 공학에서 기본 매개 변수로서, SNR는 우리의 일상 생활에서 다양한 시스템의 성능과 품질에 중대한 영향을 미칩니다. 이 문서에서는 SNR의 정의를 탐구합니다.계산 방법, 응용 프로그램 및 향상 전략.
신호와 소음 비율 (SNR 또는 S/N) 은 배경 소음에 비해 원하는 신호의 강도를 측정합니다. 신호 전력과 소음 전력의 비율로 정의됩니다.일반적으로 데시벨 (dB) 으로 표현됩니다.1에서 1 (0 dB) 이상의 SNR는 소음보다 강한 신호를 나타냅니다. 더 높은 SNR는 더 명확하고 더 감지 가능한 신호를 의미합니다. 낮은 SNR는 소음이 지배하고 왜곡된 신호로 이어집니다.
SNR 계산은 측정 방식에 따라 다릅니다.
전력 비율:SNR = P (신호) / P (소음), 여기서 P는 동일한 시스템 포인트에서 측정된 평균 전력을 나타냅니다.
무작위 변수:신호 S와 노이즈 N의 경우, SNR = E[S2]/E[N2], 여기서 E는 예상값을 나타냅니다.
RMS 폭:SNR = (A(신호) /A(소음)) 2, 근-평균-제곱 측정.
데시벨 변환:SNR (dB) = 10·log10 (P (시그널) /P (소음)) 또는 20·log10 (A (시그널) /A (소음)) 의 진폭 측정.
SNR를 향상시키는 주요 방법은 다음과 같습니다.
신호 강화:송신 전력을 증가시키거나, 고민족 센서를 사용해서요.
소음 감축:회로 디자인을 최적화하고 소음도 낮은 부품들을 사용하며 보호 장치를 구현합니다.
필터링:부적절한 주파수 잡음을 제거하기 위해 낮은 통과 / 높은 통과 필터를 적용합니다.
오류 수정:특히 디지털 시스템에서 탐지/조정 알고리즘을 구현합니다.
평균:일정한/주기 신호를 반복적으로 측정함으로써 무작위 잡음을 줄이는 것.
통신:쉐논-하트리 정리에 의해 공식화 된 데이터 신뢰성과 전송률에 직접 영향을 미칩니다.
오디오 엔지니어링:녹음/믹싱에서 음의 순도를 결정하고, 높은 SNR 장비로 우수한 음향을 제공합니다.
이미지 시스템:의료 / 원격 감지 응용 프로그램에서의 명확성에 영향을 미치며 더 정확한 진단이 가능합니다.
레이더 기술:멀리 있는 목표물이나 작은 목표물에 대한 탐지 범위와 정확도를 조절합니다.
데이터 획득:과학/산업 환경에서 측정 정확성에 영향을 미칩니다.
디지털화된 시스템에서 비트 깊이는 양자화 소음에 의해 제한되는 가능한 최대 SNR를 결정한다. n-비트 균일 양자화에 대해서는:
SNR ((dB) ≈ 6.02·n (일반 경우) 또는 6.02·n + 1.76 dB (전용 시노파 입력). 부동 소수점 표현은 확장 된 동적 범위를 위해 SNR를 교환합니다.
200 THz를 초과하는 통신 주파수에서, 광학 SNR (OSNR) 는 수신기로부터 독립된 신호 품질을 설명하며, 일반적으로 0.1nm 대역폭에 참조됩니다.
변동 계수:SNR = μ/σ (평균과 표준편차 비율), 주로 광자 수와 같은 비부작용 변수들에 대해.
로즈 기준:최종적인 이미지 특징 식별에 필요한 SNR ≥ 5
변조 시스템:AM (모두레이션 인덱스에 비례) 및 FM (주파수 오차에 따라) 에 대해 다른 SNR 구성이 있습니다.
보편적인 품질 측정 기준으로서, SNR는 기술 영역을 초월하여 커뮤니케이션 및 비즈니스 맥락에서 정보 관련성에 대한 은유로 사용됩니다.전문가들은 시스템 성능과 의사결정 프로세스를 최적화 할 수 있습니다..
라이브 콘서트의 소음 속에서 가수의 목소리를 구별하려는 것을 상상해보세요. 이 시나리오는 신호와 소음 사이의 관계를 완벽하게 보여줍니다.신호와 소음 비율 (SNR) 으로 정량화됩니다.과학 및 공학에서 기본 매개 변수로서, SNR는 우리의 일상 생활에서 다양한 시스템의 성능과 품질에 중대한 영향을 미칩니다. 이 문서에서는 SNR의 정의를 탐구합니다.계산 방법, 응용 프로그램 및 향상 전략.
신호와 소음 비율 (SNR 또는 S/N) 은 배경 소음에 비해 원하는 신호의 강도를 측정합니다. 신호 전력과 소음 전력의 비율로 정의됩니다.일반적으로 데시벨 (dB) 으로 표현됩니다.1에서 1 (0 dB) 이상의 SNR는 소음보다 강한 신호를 나타냅니다. 더 높은 SNR는 더 명확하고 더 감지 가능한 신호를 의미합니다. 낮은 SNR는 소음이 지배하고 왜곡된 신호로 이어집니다.
SNR 계산은 측정 방식에 따라 다릅니다.
전력 비율:SNR = P (신호) / P (소음), 여기서 P는 동일한 시스템 포인트에서 측정된 평균 전력을 나타냅니다.
무작위 변수:신호 S와 노이즈 N의 경우, SNR = E[S2]/E[N2], 여기서 E는 예상값을 나타냅니다.
RMS 폭:SNR = (A(신호) /A(소음)) 2, 근-평균-제곱 측정.
데시벨 변환:SNR (dB) = 10·log10 (P (시그널) /P (소음)) 또는 20·log10 (A (시그널) /A (소음)) 의 진폭 측정.
SNR를 향상시키는 주요 방법은 다음과 같습니다.
신호 강화:송신 전력을 증가시키거나, 고민족 센서를 사용해서요.
소음 감축:회로 디자인을 최적화하고 소음도 낮은 부품들을 사용하며 보호 장치를 구현합니다.
필터링:부적절한 주파수 잡음을 제거하기 위해 낮은 통과 / 높은 통과 필터를 적용합니다.
오류 수정:특히 디지털 시스템에서 탐지/조정 알고리즘을 구현합니다.
평균:일정한/주기 신호를 반복적으로 측정함으로써 무작위 잡음을 줄이는 것.
통신:쉐논-하트리 정리에 의해 공식화 된 데이터 신뢰성과 전송률에 직접 영향을 미칩니다.
오디오 엔지니어링:녹음/믹싱에서 음의 순도를 결정하고, 높은 SNR 장비로 우수한 음향을 제공합니다.
이미지 시스템:의료 / 원격 감지 응용 프로그램에서의 명확성에 영향을 미치며 더 정확한 진단이 가능합니다.
레이더 기술:멀리 있는 목표물이나 작은 목표물에 대한 탐지 범위와 정확도를 조절합니다.
데이터 획득:과학/산업 환경에서 측정 정확성에 영향을 미칩니다.
디지털화된 시스템에서 비트 깊이는 양자화 소음에 의해 제한되는 가능한 최대 SNR를 결정한다. n-비트 균일 양자화에 대해서는:
SNR ((dB) ≈ 6.02·n (일반 경우) 또는 6.02·n + 1.76 dB (전용 시노파 입력). 부동 소수점 표현은 확장 된 동적 범위를 위해 SNR를 교환합니다.
200 THz를 초과하는 통신 주파수에서, 광학 SNR (OSNR) 는 수신기로부터 독립된 신호 품질을 설명하며, 일반적으로 0.1nm 대역폭에 참조됩니다.
변동 계수:SNR = μ/σ (평균과 표준편차 비율), 주로 광자 수와 같은 비부작용 변수들에 대해.
로즈 기준:최종적인 이미지 특징 식별에 필요한 SNR ≥ 5
변조 시스템:AM (모두레이션 인덱스에 비례) 및 FM (주파수 오차에 따라) 에 대해 다른 SNR 구성이 있습니다.
보편적인 품질 측정 기준으로서, SNR는 기술 영역을 초월하여 커뮤니케이션 및 비즈니스 맥락에서 정보 관련성에 대한 은유로 사용됩니다.전문가들은 시스템 성능과 의사결정 프로세스를 최적화 할 수 있습니다..
