SNR (Signal-to-Noise Ratio)

Elektronik Mühendisinin Günlüğü - 04.07.2012


İngilizce'sinden SNR veya S/N (signal-to-noise ratio) olarak kısaltılan kavram haberleşmede çok önemli bir rol oynar. Haberleşmede göndermek istediğimiz sinyalleri elektromanyetik dalgaları veya iletken kullanarak gönderiyoruz. Fakat göndermek istediğimiz sinyali(işaret) tam olarak karşı tarafa iletemiyoruz. Bunun en önemli sebebi ise gürültü(parazit). Bu gürültüler; Güneşten,bulutlardan,fabrikalardan veya sıcaklıktan dolayı oluşabilir. Gürültü elektronik haberleşmede istenilmeyen bir şey olsa da kaçınılmazdır. Biz bu gürültüyü tamamen yok edemesek bile en aza indirmeye çalışırız ki göndereceğimiz bilgi karşı tarafa neredeyse aynen iletilebilsin. İşte biz,göndermek istediğimiz sinyalin gücünün,bu sinytali gönderirken oluşan gürültünün gücüne oranına SNR diyoruz. Burada kastedilen güç ortalama güçtür ve sinyal gücü ile gürültü gücü sistemin aynı(veya benzer) noktalarından ölçülmesi gerekir. Eğer SNR,sinyalin gücünün gürültünün gücüne oranı ise tabiki SNR'ın yüksek olması beklenir ki bu;sinyal gürültüye göre güçlü anlamına gelir. Biz SNR'ı dB(desibel) cinsinden ifade ederiz ve bunun için sinyal gücü ve gürültü gücü oranının logaritmasını alıp 10 ile çarparız:

SNRdB = 10*log(Psinyal/Pgürültü)

Eğer sinyal ve gürültü aynı empedanstalar ise, bunların güçlerini oranlamak yerine amplitudelarını oranlayıp karesini alarak da SNR bulunabilir:

SNRdB = 20*log(Asinyal/Agürültü)                 (A:Amplitude)

Sistemlerimizde daha iyi sonuçlar alabilmek için SNR'ı geliştirmek isteriz ve bunun için filtre kullanabiliriz. Ama filtre kullanabilmemiz için gürültünün karakteristiğini ve bu karakteristiğin sinyalin karakteristiğiden farklı olduğunu bilmemiz gerekir. Aksi takdirde;örneğin,gürültünün karakteristiğini bilmiyorsak,ne tür bir filtre uygulayacağımızı da doğal olarak bilemeyiz. Diğer taraftan eğer gürültünün karakteristiğini biliyor fakat bu karakteristik sinyalinki ile aynı çıkıyorsa yine filtreleme yapmak güçleşir çünkü gürültüyü filtreleyelim derken sinyali de kaybedebiliriz.

Yukarı da empedanstan söz etmiştik.Kısaca onun da ne olduğundan bahsedelim : empedans,bir devrede AC akıma karşı koyan zorluk olarak tanımlanabilir. Tabi bunun için devrede kondansatör gibi zamana bağımlı elemanların olması gerekir. Bu elemanların direnci yerine özdirencinden bahsedilir. Öz direnç aynı zamanda faz kavramını da içerir. Özdirencin genliğini bulurken gerilimi akıma oranlıyoruz. Özdirencin fazını bulurken de, akımla gerilim arasındaki faz farkına bakıyoruz.
DC devrelerde empedans olmaz çünkü zamana bağımlı eleman yoktur.