หลักการสื่อสาร - เสียงรบกวน

ในระบบการสื่อสารใด ๆ ในระหว่างการส่งสัญญาณหรือในขณะที่รับสัญญาณสัญญาณที่ไม่ต้องการบางอย่างจะถูกนำเข้าสู่การสื่อสารซึ่งทำให้ผู้รับไม่พึงพอใจและตั้งคำถามถึงคุณภาพของการสื่อสาร ความวุ่นวายดังกล่าวเรียกว่าNoise.

Noise คืออะไร?

เสียงรบกวนคือ unwanted signalซึ่งรบกวนสัญญาณข้อความต้นฉบับและทำให้พารามิเตอร์ของสัญญาณข้อความเสียหาย การเปลี่ยนแปลงในกระบวนการสื่อสารนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงข้อความ โดยมากจะป้อนที่ช่องหรือเครื่องรับ

สัญญาณรบกวนสามารถเข้าใจได้โดยดูตัวอย่างต่อไปนี้

ดังนั้นจึงเข้าใจว่าสัญญาณรบกวนคือสัญญาณบางอย่างที่ไม่มีรูปแบบและไม่มีความถี่หรือแอมพลิจูดคงที่ มันค่อนข้างสุ่มและคาดเดาไม่ได้ มักใช้มาตรการเพื่อลดแม้ว่าจะไม่สามารถกำจัดได้ทั้งหมด

ตัวอย่างเสียงรบกวนที่พบบ่อย ได้แก่ -

Hiss เสียงในเครื่องรับวิทยุ
Buzz เสียงท่ามกลางการสนทนาทางโทรศัพท์
Flicker ในเครื่องรับโทรทัศน์ ฯลฯ

ผลกระทบของเสียง

เสียงรบกวนเป็นคุณสมบัติที่ไม่สะดวกซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของระบบ ต่อไปนี้เป็นผลกระทบของเสียง

เสียงรบกวน จำกัด ช่วงการทำงานของระบบ

สัญญาณรบกวนจะ จำกัด สัญญาณที่อ่อนที่สุดโดยทางอ้อมซึ่งแอมพลิฟายเออร์สามารถขยายได้ ออสซิลเลเตอร์ในวงจรมิกเซอร์อาจ จำกัด ความถี่เนื่องจากเสียงรบกวน การทำงานของระบบขึ้นอยู่กับการทำงานของวงจร สัญญาณรบกวน จำกัด สัญญาณที่เล็กที่สุดที่เครื่องรับสามารถประมวลผลได้

เสียงรบกวนมีผลต่อความไวของเครื่องรับ

ความไวคือจำนวนสัญญาณอินพุตขั้นต่ำที่จำเป็นเพื่อให้ได้เอาต์พุตคุณภาพที่ระบุ สัญญาณรบกวนมีผลต่อความไวของระบบรับซึ่งส่งผลต่อเอาต์พุตในที่สุด

ประเภทของเสียงรบกวน

การจำแนกประเภทของสัญญาณรบกวนนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของแหล่งสัญญาณเอฟเฟกต์ที่แสดงหรือความสัมพันธ์ที่มีกับเครื่องรับเป็นต้น

มีสองวิธีหลักในการสร้างเสียงรบกวน หนึ่งคือผ่านบางexternal source ในขณะที่อีกอันสร้างโดยไฟล์ internal sourceภายในส่วนเครื่องรับ

แหล่งภายนอก

เสียงนี้เกิดจากแหล่งภายนอกซึ่งอาจเกิดขึ้นในสื่อหรือช่องทางการสื่อสารโดยปกติ เสียงรบกวนนี้ไม่สามารถกำจัดได้ทั้งหมด วิธีที่ดีที่สุดคือการหลีกเลี่ยงไม่ให้เสียงรบกวนสัญญาณ

ตัวอย่าง

ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของเสียงประเภทนี้ ได้แก่ -

เสียงรบกวนในบรรยากาศ (เนื่องจากความผิดปกติในบรรยากาศ)
เสียงรบกวนภายนอกเช่นเสียงจากแสงอาทิตย์และเสียงรบกวนจากจักรวาล
เสียงอุตสาหกรรม

แหล่งที่มาภายใน

สัญญาณรบกวนนี้เกิดจากส่วนประกอบของเครื่องรับขณะทำงาน ส่วนประกอบในวงจรเนื่องจากการทำงานอย่างต่อเนื่องอาจก่อให้เกิดเสียงรบกวนบางประเภท เสียงนี้สามารถวัดได้ การออกแบบตัวรับสัญญาณที่เหมาะสมอาจลดผลกระทบของเสียงรบกวนภายในนี้

ตัวอย่าง

ตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของเสียงประเภทนี้ ได้แก่ -

เสียงรบกวนจากความร้อน (เสียงของจอห์นสันหรือเสียงไฟฟ้า)
เสียงรบกวน (เนื่องจากการเคลื่อนที่แบบสุ่มของอิเล็กตรอนและรู)
เสียงรบกวนเวลาขนส่ง (ระหว่างการเปลี่ยนแปลง)
เสียงรบกวนอื่น ๆ เป็นเสียงรบกวนประเภทอื่นซึ่งรวมถึงการสั่นไหวเอฟเฟกต์ความต้านทานและเสียงรบกวนที่สร้างจากเครื่องผสมเป็นต้น

อัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน

Signal-to-Noise Ratio (SNR) คือ ratio of the signal power to the noise power. ยิ่งค่า SNR สูงเท่าใดคุณภาพของผลลัพธ์ที่ได้รับก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน ณ จุดต่าง ๆ สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้ -

$$ Input \: SNR = (SNR) _I = \ frac {Average \: power \: of \: modulating \: signal} {Average \: power \: of \: noise \: at \: input} $$

$$ Output \: SNR = (SNR) _O = \ frac {Average \: power \: of \: demodulated \: signal} {Average \: power \: of \: noise \: at \: output} $$

$$ Channel \: SNR = (SNR) _C = \ frac {Average \: power \: of \: modulated \: signal} {Average \: power \: of \: noise \: in \: message \: bandwidth} $$