La relación señal/ruido

Después de toda la introducción al uso de Fourier y sus teoremas a los circuitos, podemos empezar a usarlos de manera más inteligente para poder conseguir señales senoidales o continuas a partir de cualquier tipo de señal con cualquier forma.

Como introducimos en la entrada anterior, las señales no son más que una suma de una componente continua con muchos generadores senoidales (cada vez con menos intensidad, a medida que la frecuencia armónica aumenta) con frecuencias las cuales son armónicas (siguen un patrón de n*fo). Así que siguiendo este patrón y sabiendo un poco en filtros, podemos llegar a la conclusión de que si ponemos un filtro paso-bajo para así conseguir atenuar las señales a partir de una frecuencia del tal manera que podamos acabar negligiéndolas.

Por ejemplo, si queremos una señal continua podríamos poner un filtro paso-bajo cuya frecuencia de corte sea mucho menor a la frecuencia del primer generador senoidal y si queremos una senoidal, primero podríamos poner un paso-bajo que deje pasar casi intacta la señal del primer armónico y consiga atenuar lo suficiente la del segundo y para eliminar la continua podríamos poner un condensador en serie cuyo valor no altere demasiado el valor de esta misma senoide.

Aquí se nos plantea una duda: ¿Cuando podremos empezar a decir que una señal es negligible respecto a otra?

Esto siempre lo podemos decir cuando la amplitud de las dos se diferencian en dos órdenes de magnitud. Pero claro, no todas las señales son igual de buenas, por mucho que lo sean y para eso se ha creado un concepto para así poder saber la calidad de esta señal.

Primero deberíamos hablar del concepto de ruido, que son todas las ondas que han sido atenuadas mucho pero que nunca desaparecen, solamente están ahí de una forma casi invisible. Estas señales se suman a la total aportando pequeñas variaciones, cosa que a veces puede provocar increíbles errores, por eso buscamos que el ruido siempre sea pequeño.

Después de saber lo que es el ruido se define la relación señal ruido (S/N), que lo único que hace es medir esta relación del ruido total respecto a la amplitud de la señal. Se calcula con 10log((Vrms señal)^2/(Vrms ruido)^2). Esta relación para que sea buena ha de ser mayor a 30/40dB (ya que como podemos observar, esto dará unidades de ganancia).

Así que después de esta clase podemos decir que hemos aprendido bastante sobre como tratar señales que no sean senoidales de manera eficiente y como conseguir diferentes tipos de señales a partir de otras de formas muy distintas entre sí.