La relación señal/ruido (en ingles Signal to noise ratio SNR o S/N) se define como el margen que hay entre la potencia de la señal que se transmite y la potencia del ruido que la corrompe. Este margen es medido en decibelios.
Rango dinámico y relación señal/ruido para referirse a este margen que hay entre el ruido de fondo y nivel de referencia, pueden utilizarse como sinónimos. No ocurre lo mismo, cuando el rango dinámico indica la distancia entre el nivel de pico y el ruido de fondo.
Que en las especificaciones técnicas de un equipo, aparezca la relación señal/ruido indicada en dB, no significa nada si no va acompañado por los puntos de referencia utilizado y las ponderaciones
Todos los dispositivos eléctricos y electrónicos emiten interferencias y/o son susceptibles a estas.
Algunos problemas que afectan la transmisión de datos son:
Atenuación
La energía de una señal decae con la distancia, por lo que hay que asegurarse que llegue con la suficiente energía como para ser captada por la circuitería del receptor y además, el ruido debe ser sensiblemente menor que la señal original ( para mantener la energía de la señal se utilizan amplificadores o repetidores).
Debido a que la atenuación varía en función de la frecuencia, las señales analógicas llegan distorsionadas, por lo que hay que utilizar sistemas que le devuelvan a la señal sus características iniciales ( usando bobinas que cambian las características eléctricas o amplificando más las frecuencias más altas.
Distorsión de retardo
Debido a que en medios guiados, la velocidad de propagación de una señal varía con la frecuencia, hay frecuencias que llegan antes que otras dentro de la misma señal y por tanto las diferentes componentes en frecuencia de la señal llegan en instantes diferentes al receptor. Para atenuar este problema se usan técnicas de ecualización.
Ruido
El ruido es toda aquella señal que se inserta entre el emisor y el receptor de una señal dada. Hay diferentes tipos de ruido: ruido térmico debido a la agitación térmica de electrones dentro del conductor, ruido de intermodulación cuando distintas frecuencias comparten el mismo medio de transmisión, diafonía se produce cuando hay un acoplamiento entre las líneas que transportan las señales y el ruido impulsivo se trata de pulsos discontinuos de poca duración y de gran amplitud que afectan a la señal.
Capacidad del canal
Se llama capacidad del canal a la velocidad a la que se pueden transmitir los datos en un canal de comunicación de datos.
La velocidad de los datos es la velocidad expresada en bits por segundo a la que se pueden transmitir los datos.
El ancho de banda es aquel ancho de banda de la señal transmitida y que está limitado por el transmisor y por la naturaleza del medio de transmisión ( en hertzios.
La tasa de errores es la razón a la que ocurren errores.
Para un ancho de banda determinado es aconsejable la mayor velocidad de transmisión posible pero de forma que no se supere la tasa de errores aconsejable. Para conseguir esto, el mayor inconveniente es el ruido.
Para un ancho de banda dado W, la mayor velocidad de transmisión posible es 2w, pero si se permite ( con señales digitales) codificar más de un BIT en cada ciclo, es posible transmitir más cantidad de información.
La formulación de Nyquist nos dice que aumentado los niveles de tensión diferenciables en la señal, es posible incrementar la cantidad de información transmitida.
C= 2W log2 M
El problema de esta técnica es que el receptor debe de ser capaz de diferenciar más niveles de tensión en la señal recibida, cosa que es dificultada por el ruido.
Cuanto mayor es la velocidad de transmisión, mayor es el daño que puede ocasionar el ruido.
Canon propuso la fórmula que relaciona la potencia de la señal ( S ), la potencia del ruido ( N), la capacidad del canal ( C ) y el ancho de banda ( W ).
C = W log2 ( 1+S/N )
Esta capacidad es la capacidad máxima teórica de cantidad de transmisión, pero en la realidad, es menor debido a que no se ha tenido en cuenta nada más que el ruido térmico.
Eco
Consiste en la aparición de una señal no deseada de las mismas características pero atenuada y retrasada en el tiempo respecto a esta.
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