Η βελτίωση της αναλογίας σήματος προς θόρυβο (SNR) με τη χρήση του Fast Fourier Transform (FFT) περιλαμβάνει την ανάλυση της αναπαράστασης ενός σήματος σε τομέα συχνότητας.

Κατανόηση του λόγου σήματος προς θόρυβο

Το SNR είναι ένα μέτρο της ισχύος του σήματος σε σχέση με το θόρυβο φόντου. Συνήθως εκφράζεται σε ντεσιμπέλ (dB).

Χρήση FFT για ανάλυση σημάτων

Η FFT μετατρέπει ένα χρονο-domain σήμα στα συστατικά της συχνότητας. Εξετάζοντας το φάσμα συχνοτήτων, μπορείτε να αναγνωρίσετε τη δύναμη του σήματος και του θορύβου σε διαφορετικές συχνότητες.

Υπολογισμός βελτίωσης SNR

Για να προσδιορίσετε τη βελτίωση SNR χρησιμοποιώντας FFT, ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα:

  • Αποκτήστε το αρχικό σήμα και υπολογίστε το FFT του.
  • Αναγνωρίστε το στοιχείο συχνότητας αιχμής που αντιπροσωπεύει το σήμα.
  • Μετρήστε τη μέση ηχητική ισχύ σε ζώνη συχνοτήτων χωρίς το σήμα.
  • Εφαρμογή φιλτραρίσματος ή επεξεργασίας και υπολογισμός της FFT του επεξεργασμένου σήματος.
  • Επαναλάβετε τη μέτρηση θορύβου στην ίδια ζώνη συχνοτήτων.
  • Υπολογίστε το SNR πριν και μετά την επεξεργασία χρησιμοποιώντας τον τύπο:

SNR (dB) = 10 * log10(Σημείωση Ισχύς / Θόρυβος Ισχύς)

Παράδειγμα υπολογισμού

Εάν το αρχικό σήμα έχει ισχύ σήματος 100 μονάδων και ένταση θορύβου 10 μονάδων, το αρχικό SNR είναι:

SNR = 10 * log10(100 / 10) = 10 * log10(10) = 10 dB]

Μετά το φιλτράρισμα, αν η ισχύς θορύβου πέσει σε 2 μονάδες ενώ το σήμα παραμένει σε 100 μονάδες, το νέο SNR είναι:

SNR = 10 * log10(100 / 2) ⁇ 10 * log10(50) ⁇ 16.99 dB