نویز چیست
در زندگی روزانه نویز(noise) به صدایی ناخواسته و بلند
گفته می شود که هیچ نظم موسیقی نداشته باشد در دورانی که ارتباط رادیودیی
وجود داشت ، نویز “هر سیگنال الکتریکی که باعث مختل کردن ارتباط رادیودیی
می شود ” تغریف شد . ( برگرفته از فرهنگ لغت وبستر). این نوع نویز قابل
شنیدن بود ؛ مانند نویزی که در گوشی ها می شنویم .
در یک تعریف کلی تر ،
به هر نوسان و تغییر غیر عمدی که بر روی سیگمال های مورد اندازه گیری ظاهر
می شود ،نویز گفته می شود . هر کمیتی می تواند نویز بپذیزذ . در مدار های
الکتریکی ما با نویر ولتاژ و نویز جریان یر و کار داریم ؛ این نویز ناشی
از تغیرات گرمایی و تاثیر آنها بر روی حامل های الکترونیکی است . در ناحیه
رادیو و میکرو ویو ما با نویز های الکترو مغناطیسی سر و کار داریم . نویز
هایی که ناشی از گرما یا تابش وتون های کم انرژی است . ولی نویز می تواند
به تغییرات غیر عمدی کمیت های دیگری نیز باشد . مانند ترافیک در اتوبان
ها( مثال بارزش اتوبان های تهران که اصلا همش نویز هست!)یا ریتم قطره های ا
بر روی سقف .
نویز در همه جا حضور دارد ؛ هرجا که کسی سیگنالی را
بخواهد اندازه گیری کند ، حتما یک نوع نویز بر روی آن می افتد . هر آزمایش
دقیق و با کیفیت بالا که در دنیای فیزیک انجام می ود ، به کار زیادی نیاز
دارد تا بتوان نویز محیط را پیش بینی و همچنین به طرقی تاثیر آن را کم کرد.
اهمیت تحلیل نویز وقتی کاملا نمایان می شود که یک فرد متوجه بشود که کیفیت
سیگنا انازه گیری شده به وسیله ی مقدار مطلق انرژی سیگنال تعیین نمی شود
بلکه از نسبت سیگنال به نویز تعینن میشود . نتیجه تحققات نشان می دهد که
بهترین روش برای بهبودی نسبت سیگنال به نویز ، کاعش نویز است نه افزایش
قدارت سیگنال .
نویز تصادفی طبق تعریف ، غر قابل کنترل است و مقدار دقیق
آن در آزمایش های مختلف با هم فرق دارد. پس بهتر است که به صورت آماری
نشان داده شود .
نویز تصادفی است و معمولا توزیع آن را توزیع گاوسی در
نظر می گیرند( البته این توزیع معمولا در نظر گرفته می شود ولی در شرایط
متفاوت ممکن است توزیع های متفاوتی در نظر گرفته شوند ) . تصادفی بودن
نویز باعث می شود که میانگین آن صفر شود . پس برای توصیف آن از مقادیر
توان دو آن استفاده می شود . مقدار موثر نویز از جذر میانگین مربعات آن
بدست می آید .(rms) .البته این پارامتر هیچ اطلاعاتی در مورد نتغیر با زمان
بودن نویز و یا اجزای فرکانسی آن نمی دهد .
لازم است تغییر پذیری با
زمان را برای نویز تعریف کنیم . نویزی را ایستا می گوییم ( نا متغیر با
زمان ) که ویژگی های آماری آن با زمان تغییرنکند. به طور مثال واریانس و یا
مقدار موثر آن با زمان تغییر نکند .در سیستم هایی که چند منبع نویز وجود داشته باشد نویز
کلی می تواند به شورت مجموع نویز های مختلف نوشته شود . اگر این نویز ها
مستقل از یکدیگر باشند می توان مقدار موثر را به صورت جمع مقدار های موثر
تک تک منابع نویز نوشت . ( نویز هایی مستقل هستند که میانگین حاصلضزب دو به
دوی نویز ها صفر شود )
در بحث های ژئوفیزیکی نیز نویز به هر سیگنالی اطلاق می شود که در براشت های مد نظر اختلال ایجاد کند.
جزر مد و در برداشتهای لرزه ای دریایی
وجود اجسام فلزی در برداشت های الکترومغناطیسی
وجود اجسام چگال هنگام برداشت گرانی زمین
و ...
لازم به توضیح است انچه در یک برداشت نویز محسوب می شود مطلقا در همه ی برداشت ها نویز نبوده و ممکن است با تغییر شرایط به یک سیگنال با ارزش تبدیل گردد.
به عنوان مثال وجود اجسام چگال در برداشتهای گرانی زمین همانطور که در بالا ذکر شد ایجاد نویر می کند در حالی که در برداشتهای اکتشافی معادن فلزات این جاذبه رمین است که نویز محسوب گششته و اثرات مواد چگال سیگنالهای با ارزشی محسوب می گردند
