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ノイズフロア

索引 ノイズフロア

ノイズフロアを示すスペクトラムアナライザによる測定 信号理論において、ノイズフロアとは測定システム内のすべてのノイズ源と不要な信号の合計から作成される信号の尺度である。このときのノイズはモニタしている信号以外の信号と定義する。 無線通信や電子機器においては、熱雑音、黒体、宇宙雑音、遠くの雷雨などの大気雑音と偶発的雑音と言われることのあるその他の不要な人口信号を含むおそれがある。主要なノイズが測定機器内(例えば、雑音指数の低いレシーバによるものなど)で生成された場合、これは物理ノイズフロアとは対照的な機器ノイズフロアの例である。これらの単語は必ずしも明確に定義されたものではなく、ときに混用される。 電気システム間の干渉を避けることは、電磁両立性の分野の別個の問題である。 地震計などの測定システムにおいては、物理的なノイズフロアは偶発的なノイズによって決定され、それには近くの歩行者の交通量や近くの道路を含んでいる場合がある。測定された振幅を平均したときにノイズフロアと同じくらいである可能性があるため、ノイズフロアは確実にとることのできる最小の測定値を制限するものである。 電子機器のシステムでノイズフロアを下げる一般的な方法は、主要なノイズ源となっているシステムを冷却して熱雑音を低減することである。特殊な状況下では、ディジタル信号処理の技術を使用してノイズフロアを人工的に下げることもできる。 ノイズフロアを下回る信号は異なるスペクトラム拡散通信を使用することで検出することができる。この通信は特定の情報帯域幅の信号を意図的に周波数領域に拡散することで、結果としてより広い占有帯域幅を持つ信号が得られるというものである。.

10 関係: 地震計ノイズノイズ (電子工学)デジタル信号処理スペクトラム拡散熱雑音黒体電磁両立性雑音指数SN比

地震計

地震計(じしんけい)は、地震の際の揺れを計測する機器である。.

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ノイズ

ノイズ (noise) とは、処理対象となる情報以外の不要な情報のことである。歴史的理由から雑音(ざつおん)に代表されるため、しばしば工学分野の文章などでは(あるいは日常的な慣用表現としても)音以外に関しても「雑音」と訳したり表現したりして、音以外の信号等におけるノイズの意味で扱っていることがある。西洋音楽では噪音(そうおん)と訳し、「騒音」や「雑音」と区別している。.

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ノイズ (電子工学)

電子工学におけるノイズ(noise)または雑音とは電気信号の無作為な変動であり、全ての電気回路に存在する。電子機器が発生するノイズは様々で、その発生原因もいくつかある。熱雑音とショット雑音は物理法則に起因し、防ぐことができない。一方、他のノイズは機器に起因するもので、多くが製造品質や半導体の欠陥による。 一般にノイズは好ましくないが、ノイズを有効活用する用途として乱数発生や後述するディザがある。.

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デジタル信号処理

デジタル信号処理(デジタルしんごうしょり、Digital Signal Processing、DSPと略されることもある)とは、デジタル化された信号すなわちデジタル信号の信号処理のことである。分野としては、これとアナログ信号処理は信号処理の一部である。この分野の大きな研究・応用領域に音響信号処理、デジタル画像処理、音声処理の三つがある。 目的は実世界の連続的なアナログ信号を計測し、選別することである。その第一段階は一般にアナログ-デジタル変換回路を使って信号をアナログからデジタルに変換することである。また、最終的な出力は別のアナログ信号であることが多く、そこではデジタル-アナログ変換回路が使用される。 処理可能な信号のサンプリングレートを稼ぐ目的に特化したプロセッサを使うことが多い。デジタルシグナルプロセッサという特化型のマイクロプロセッサが使われ、よくDSPと略される。このプロセッサは、典型的な汎用プロセッサに見られる多種多様な機能の内の幾つかを除外し、新たに高速乗算器、積和演算器を搭載している。従って、同程度のトランジスタ個数の汎用プロセッサと比較した場合、条件分岐等の処理では効率が悪化するが、信号を構成するサンプルデータは高効率で処理する事が可能になる。.

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スペクトラム拡散

無線LAN、Bluetoothのスペクトラム拡散 スペクトラム拡散(スペクトラムかくさん、spread spectrum、SS)は、通信の信号を本来よりも広い帯域に拡散して通信する技術。無線通信に多く用いられる。「スペクトル拡散」、「周波数拡散」とも言う。.

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熱雑音

熱雑音(ねつざつおん、thermal noise)は、抵抗体内の自由電子の不規則な熱振動(ブラウン運動)によって生じる雑音のことをいう。1927年にこの現象を発見した二人のベル研究所の研究者ジョン・バートランド・ジョンソン及びハリー・ナイキストの名前からジョンソン・ノイズまたはジョンソン-ナイキスト・ノイズとも呼ばれる。 抵抗体内で発生する雑音の電圧Vn 、電流In は次式で与えられる。 ここでk B はボルツマン定数、T は導体の温度、Δf は帯域幅、R は抵抗値である。 従ってノイズの大きさPn は次式で与えられる。 また、雑音元(信号元)から回路に入力される雑音電力を入力雑音電力と言い、電気通信分野での増幅器雑音計算には専らこちらが使用される。入力雑音電力N i は次式で与えられる。 入力雑音電力がこの数式で与えられるのは、雑音元を、起電力が上記のV_、内部抵抗がRの電源と考え、負荷につないだときに負荷で消費される電力として計算するからである。入力された電力を、反射することなく負荷で完全に消費するには、負荷のインピーダンスがRである必要があり、その結果として上記の入力雑音電力N_\mathrmが導出される。 ノイズの大きさは温度で決まる。室温(300K)のノイズ(入力雑音電力)の大きさP をデシベル単位(dBm)で表すと である。 熱雑音が問題になるような領域は極めて小さい信号を扱う場合で、そのような場合は、増幅器を極低温まで冷却して極限まで雑音性能を高めることなどがされる。 熱雑音が有効活用される例として、コンピュータの乱数発生器に熱雑音を用いる物がある。.

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黒体

黒体(こくたい、)あるいは完全放射体(かんぜんほうしゃたい)とは、外部から入射する電磁波を、あらゆる波長にわたって完全に吸収し、また熱放射できる物体のこと。.

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電磁両立性

電磁両立性(electromagnetic compatibility、EMC)とは、電気・電子機器について、それらから発する電磁妨害波がほかのどのような機器、システムに対しても影響を与えず、またほかの機器、システムからの電磁妨害を受けても自身も満足に動作する耐性である。電磁共存性、電磁的両立性、電磁環境両立性または電磁(環境)適合性とも呼ばれる。.

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雑音指数

雑音指数(ざつおんしすう、Noise Figure)は、増幅回路等における、入力S/Nと出力S/Nの比である。Noise Figureの頭文字をとってNFと呼ばれることが多い。.

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SN比

SN比(エスエヌひ)は、通信理論ないし情報理論あるいは電子工学などで扱われる値で、信号 (signal) と雑音 (noise) の比である。 信号雑音比 (signal-noise ratio) または 信号対雑音比 (signal-to-noise ratio) の略。S/N比、SNR、S/Nとも略す。 desired signal to undesired signal ratio、D/U ratio ともいう。 SN比が高ければ伝送における雑音の影響が小さく、SN比が小さければ影響が大きい。SN比が大きいことをSN比がよい、小さいことを悪いとも言う。.

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