S/N (Signal-Rausch-Verhältnis)

Das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) ist das Verhältnis aus der Leistung des übertragenen Nutzsignals zur Leistung des Rauschsignals und ein Maß für die Reinheit eines Signals. Da das Verhältnis zwischen Nutzsignal und Rauschsignal mehrere Zehnerpotenzen umfassen kann, wird das Signal-Rausch-Verhältnis im logarithmischen Maßstab angeben und zwar in Dezibel (dB). Je größer das Signal-Rausch-Verhältnis ist, desto störungsfreier und weniger verrauscht ist das Nutzsignal.


Das Signal-Rausch-Verhältnis, auch als Störabstand bezeichnet, wird in der Hochfrequenztechnik, Funktechnik, Messtechnik und Akustik angewandt und verdeutlicht wie stark bei einer nachrichtentechnischen Übertragung das Nutzsignal vom Rauschen beeinträchtigt wird. Es ist zudem ein wichtiger Kennwert für die Dynamik von Vierpolen; so von Verstärkern, A/D-Wandlern und Mikrofonen. Dieser kann immer nur so groß sein, wie das SNR-Verhältnis, da ja sonst der Verstärker bereits das Rauschen verstärken würde. Ist das Signal-Rausch-Verhältnis 1, dann entspricht die mittlere Leistung des Rauschens der des Nutzsignals.

Berechnung des Signal-Rausch-Verhältnisses

Berechnung des Signal-Rausch-Verhältnisses

Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses

Das Signal-Rausch-Verhältnis kann durch bestimmte Maßnahmen verbessert werden. Neben der Erhöhung des Nutzsignalpegels werden Expandertechniken eingesetzt, bei denen Nutzsignale mit geringem Pegel vor der Übertragung mit höherem Pegel übertragen und nachher wieder dekomprimiert werden. Auch bietet sich der Einsatz von Filtern an, die das Rauschsignal ab einer bestimmten Frequenz begrenzen, ohne das Nutzsignal zu beeinträchtigen. Bei AD-Wandlern kann das Signal-Rausch-Verhältnis durch höhere Abtastraten und Quantisierungen mit höheren Wortbreiten verbessert werden.

Quantisierungsfehler und Störspannungsabstand 
   bei verschiedenen Quantisierungsstufen

Quantisierungsfehler und Störspannungsabstand bei verschiedenen Quantisierungsstufen

Um in Übertragungssystemen die Sprachverständlichkeit und Stimmerkennung zu gewährleisten, werden in der PCM-Technik die Sprachsignale mit einer Wortbreite von 8 Bit digitalisiert. In optischen Übertragungssystemen wird zur Bewertung der Übertragungseigenschaften das optische Signal-Rausch-Verhältnis (OSNR) benutzt.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Signal-Rausch-Verhältnis - S/N
Englisch: signal to noise ratio - SNR
Veröffentlicht: 21.01.2014
Wörter: 288
Tags: #Elektronik-Kenndaten
Links: Abtastrate, A/D (AD-Wandler), Akustik, Bit (binary digit), dB (decibel)