Zaj (jelfeldolgozás) - Noise (signal processing)
A jelfeldolgozás , a zaj egy általános kifejezés a nem kívánt (és általában ismeretlen) módosítások, amelyek a jel szenved a rögzítés alatt, tárolására, továbbítására, feldolgozására, vagy átalakítás.
Néha a szó véletlenszerű ( kiszámíthatatlan ) és hasznos információt nem hordozó jeleket is jelent ; akkor is, ha nem zavarnak más jeleket, vagy szándékosan vezették be őket, mint például a komfortzajban .
A zajcsökkentés , az eredeti jel visszanyerése a zajkárosodottól nagyon gyakori cél a jelfeldolgozó rendszerek, különösen a szűrők tervezésénél . A zajeltávolítás matematikai határait az információelmélet határozza meg .
A zaj típusai
A jelfeldolgozási zaj statisztikai tulajdonságai (néha a zaj " színe ") és a tervezett jel módosítása alapján osztályozhatók :
-
Adalék zaj , hozzáadódik a tervezett jelhez
- fehér zaj
- Fekete zaj
- Gauss zaj
- Rózsaszín zaj vagy villódzás , 1 / f teljesítményspektrummal
- Brown-zaj , 1 / f 2 teljesítményspektrummal
- Szennyezett Gauss zaj, amelynek PDF a Gauss PDF-ek lineáris keveréke
- Hatalom-törvény zaj
- Cauchy zaj
- Szaporító zaj , megsokszorozza vagy modulálja a tervezett jelet
- Kvantálási hiba , a folyamatos értékről diszkrét értékre történő átalakítás miatt
- Poisson zaj , jellemző a diszkrét események sebességét jelző jelekre
- Lövés , pl. Statikus elektromosság kisülése
- Átmeneti zaj , rövid impulzus, majd bomló oszcillációk
- Robbant zaj , erős, de csak rövid időközönként
- Fáziszaj , véletlenszerű időeltolódás egy jelben
Zaj az adott típusú jeleknél
Zaj keletkezhet a különféle tudományos és technikai területek érdeklődésére utaló jelekben, gyakran sajátos jellemzőkkel:
-
Zaj (audio) , például "hiszti" vagy "zümmögés" az audiojelekben
- Háttérzaj , a jelek rögzítése közbeni hamis hangok miatt
- Kényelmi zaj , hozzáadva a hangkommunikációhoz, hogy kitöltse a néma réseket
- Elektromágneses indukált zaj , az elektromágneses mezőket érintő rendszerek elektromágneses rezgései által hallható zaj
- Zaj (videó) , például "hó"
- Zaj (rádió) , például "statikus" a rádióadásokban
-
A képzaj befolyásolja a képeket, általában a digitális képeket
- Só- és borszaj vagy tüskeszaj, nagyon sötét vagy nagyon világos pixelek szétszórva
- Rögzített mintazaj , amely pixelérzékelőkhöz van kötve
- Árnyékzaj , amelyet a fényerő vagy a kontraszt növelése tesz láthatóvá
- Pettyes zaj , jellemző a radarképekre és az interferogramokra
- Filmszemcse az analóg fotózásban
- Tömörítési tárgyak vagy "szúnyogzaj" a szélek körül JPEG és más formátumokban
-
Zaj (elektronika) elektromos jelekben
- Johnson – Nyquist zaj , félvezetőkben
- Kvantumzaj
- Quantum 1 / f zaj , a kvantumrendszerek vitatott elmélete
- Generációs-rekombinációs zaj félvezető eszközökben
- Oszcillátor fáziszaja , az oszcillátor fázisának véletlenszerű ingadozása
- Barkhausen-effektus vagy Barkhausen-zaj, egy ferromágnes erősségében
- Spektrális fröccs vagy kapcsoló zaj, amelyet az adó be- és kikapcsolása okoz
- Hangzavar , amely megjelenik az audio berendezések földi terminálján
- Szinaptikus zaj , az idegtudományban megfigyelhető
- Az idegtudományban megfigyelt neuronális zaj
- Transzkripciós zaj a gének fehérjékbe történő transzkripciójában
- Kozmikus zaj , a radioasztronomiában
- Phonon zaj az anyagtudományban
- Internet háttérzaj , hozzárendeletlen vagy inaktív IP-címekre küldött csomagok
- Fano zaj részecske detektorokban
- Módosítási zaj az optikai kábelekben
- Szeizmikus zaj , hamis talajrezgések a szeizmológiában
- Kozmikus mikrohullámú háttér , mikrohullámú zaj maradt az ősrobbanástól
A jelek zajmérései
A zaj mérésének hosszú listáját határozták meg a zaj feldolgozásához a jelfeldolgozásban: abszolút értékben, valamilyen szokásos zajszinthez viszonyítva, vagy a kívánt jelszinthez viszonyítva. Tartalmazzák:
- Dinamikus tartomány , amelyet gyakran az eredendő zajszint határoz meg
-
Jel-zaj arány (SNR), a zajteljesítmény és a jelteljesítmény aránya
- Csúcsjel-zaj arány , maximális SNR egy rendszerben
- Jel / zaj arány (képalkotás) képekhez
- Vivő / zaj arány , a modulált jel jel-zaj aránya
- Zajerő
- Zajfigura
- Zaj-ekvivalens fluxus sűrűség , a csillagok mérőszáma
- Zajpadló
- Zajszükséglet , egy jel mennyivel haladja meg a zajszintet
- Referencia zaj , az elektronikus zaj referenciaszintje
- A zaj spektrális sűrűsége , a zajteljesítmény sávszélesség-egységenként
- Zajhőmérséklet
- Tényleges bemeneti zajhőmérséklet
- Zajegyenértékű teljesítmény , a fotodetektorok érzékenységének mértéke
- Relatív intenzitású zaj , lézersugárban
- Az antenna zajhőmérséklete , a zaj mérése a távközlési antennában
- Fogadott zajerő , zaj egy távközlési vevőnél
- Az áramkör zajszintje , az áramkör zajának viszonya valamilyen referenciaszinthez
- Csatorna zajszintje , bizonyos mértékű zaj a kommunikációs csatornán
- Zajegyenértékű cél , a cél intenzitása, ha a jel-zaj szint 1
- Ekvivalens zajellenállás , a zaj mértéke az egyenértékű ellenálláson alapul
- Vivő-vevő zaj sűrűsége , a vevő vevő teljesítményének aránya a vevő zajával
- Hordozó / zaj-sűrűség arány ,
- Spektrális jel-zaj arány
- Az antenna zaj-erősítés hőmérséklete , az antenna teljesítményének mértéke
- Kontraszt / zaj arány , a képminőség mértéke
- Zajnyomás , a környezeti zaj statisztikai aláírása az elnyomás érdekében
- Ekvivalens impulzus kód modulációs zaj , a zaj mértéke a PCM kvantálási zajhoz viszonyítva
Technológia a jelek zajához
A jelfeldolgozás szinte minden technikájának és eszközének van valamilyen kapcsolata a zajjal. Néhány véletlenszerű példa:
- Zajformálás
- Antennaelemző vagy zajhíd az antennák hatékonyságának mérésére
- Zajkapu
- Zajgenerátor , egy áramkör, amely véletlenszerű elektromos jelet produkál
- A rádióteleszkópok kalibrálásához használt rádiózaj-forrás
- Friis képletei a távközlés zajára
- A zaj-tartomány reflektometriája a meglévő jeleket használja a kábelhibák megtalálásához
- Zaj-immun üreg által fokozott optikai heterodin molekuláris spektroszkópia
Lásd még
- Információellenes
- Zaj (elektronika)
- Jel-zaj statisztika , matematikai képlet két érték különbségének mérésére a szórásukhoz viszonyítva