Melhoria de SNR por Promediação

Fórmula

Descrição

Promediar N medições independentes de um sinal melhora a relação sinal-ruído porque o sinal coerente soma-se linearmente, enquanto o ruído não correlacionado se soma em quadratura (RMS). A melhoria da SNR segue uma lei de raiz quadrada: promediar 4 amostras duplica a SNR (ganho de 3 dB), promediar 16 amostras quadruplica-a (6 dB) e promediar 100 amostras dá uma melhoria de 10x (10 dB). Esta técnica é amplamente usada em osciloscópios, analisadores de espectro, sobreamostragem de ADC e em qualquer sistema de medição em que seja aceitável trocar tempo por exatidão.

Variáveis

• SNR_gain — Melhoria da SNR em decibéis (dB)
• N — Número de médias independentes

Notas Práticas

A promediação só funciona para ruído não correlacionado (branco). O ruído correlacionado ou a interferência à frequência do sinal não são eliminados por promediação. Para sistemas em tempo real, a média móvel exponencial proporciona uma redução contínua de ruído com constante de tempo ajustável. Nos ADC, a sobreamostragem por 4x seguida de decimação ganha 1 bit (6 dB) de resolução efetiva.