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NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenFreitag, 24. Oktober 2014 

Rauschen (Physik)


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Breitbandiges Signal mit zufälligem Amplitudenverlauf. In der Nachrichtentechnik unterscheidet man zwischen prinzipiell vermeidbarem Rauschen künstlichen Quellen und dem allgegenwärtigen Hintergrundrauschen (thermisches Johnson-Rauschen ).

Inhaltsverzeichnis

Signal-Rausch-Verhältnis

Je breitbandiger der Sender desto mehr überträgt er neben dem Nutzsignal. Ein wichtiger bei der Signalübertragung ist deswegen das Signal-Rausch-Verhältnis . Es wird meist in dezibel (dB) angegeben und bezeichnet das logarithmierte Verhältnis von Signal- zu Rauschleistung.

<math> SR = 10 \log_{10}(P_S/P_R) dB

Für digitale Signale ist ein SR von 15 noch ausreichend während die verständliche Übertragung menschlicher Sprache mindestens ein SR von 20 dB

Arten von Rauschen

Nach der Charakteristik ihres Frequenzspektrums lassen sich verschiedene Arten von Rauschen

  • Funkelrauschen Rosa Rauschen (spektrale Energiedichte reziprok zur Frequenz f)
  • Weißes Rauschen (spektrale Energiedichte unabhängig von Frequenz)
  • Farbiges Rauschen (spektrale Energiedichte frequenzabhängig)

In der Praxis betrachtet man die innerhalb von gewünschten Frequenzbereichen.

Rauschunterdrückung

Zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses gibt es unter anderem in der oder Videotechnik verschiedene Verfahren zur Rauschunterdrückung. Rauschminderungsverfahren die Magnetband-Aufzeichnung sind: dbx Dolby A Dolby Dolby C Dolby SR Telcom C4.

Erzeugung von Rauschen

Rauschen erzeugen kann man mit einem Rauschgenerator oder mit einem Zufallszahlengenerator. Dabei kann auch die Frequenzcharakteristik festlegen.

Anwendung von Rauschen

  • In der Kryptographie werden Rausch-Signale als Hilfsmittel zur Erzeugung Schlüssel eingesetzt.
  • In der Verstärkertechnik wird Rauschen zum der Übertragungseigenschaften verwendet
  • In Schiffbau-Versuchsanstalten wird irregulärer (natürlicher) Seegang der nichts ist als Farbiges Rauschen im Frequenzbereich z.B. aus einem JONSWAP-Spektrum und Zufallsphasen mit der Übertragungsfunktion (RAO) der Wellenmaschine beaufschlagt in den Zeitbereich transformiert und als Steuersignal in die eingeleitet.
  • Weißes Rauschen aus Lautsprechern gilt als Mittel dass Lärm als weniger laut und empfunden wird und hat gegenüber ANC (active noise cancellation) den Vorteil dass räumliche Anordnung von Lärmquelle Lärm bekämpfender Schallquelle menschlichem Ohr keine Rolle spielt.
  • Weißes Rauschen ist Bestandteil der Nerven-Therapie Biofeedback : Der entspannt liegende Patient wird per weißem Rauschen ausgesetzt dessen Lautstärke von seinen verändert wird. Die Wirksamkeit dieser Methode kann werden.

Referenzen

Siehe auch: Rotes Rauschen Braunes Rauschen Fouriertransformation Rauschzahl Signalmittelung



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