Amélioration du SNR par Moyennage

Formule

Description

Le moyennage de N mesures indépendantes d'un signal améliore le rapport signal sur bruit, car le signal cohérent s'additionne linéairement tandis que le bruit non corrélé s'additionne en quadrature (RMS). L'amélioration du SNR suit une loi en racine carrée : moyenner 4 échantillons double le SNR (gain de 3 dB), moyenner 16 échantillons le quadruple (6 dB), et moyenner 100 échantillons donne une amélioration d'un facteur 10 (10 dB). Cette technique est largement utilisée dans les oscilloscopes, les analyseurs de spectre, le suréchantillonnage des ADC et tout système de mesure où échanger du temps contre de la précision est acceptable.

Variables

• SNR_gain — Amélioration du rapport signal/bruit en décibels (dB)
• N — Nombre de moyennes indépendantes

Notes pratiques

Le moyennage ne fonctionne que pour le bruit non corrélé (blanc). Le bruit corrélé ou les interférences à la fréquence du signal ne se moyennent pas. Pour les systèmes temps réel, la moyenne mobile exponentielle assure une réduction continue du bruit avec une constante de temps réglable. Dans les ADC, le suréchantillonnage par 4 suivi d'une décimation gagne 1 bit (6 dB) de résolution effective.