عدد نویز

عدد نویز ( NF ) و ضریب نویز ( F ) اندازه فروکاهش نسبت سیگنال به نویز ( SNR ) است که توسط اجزای زنجیره سیگنال ایجاد می شوند. عددی است که توسط آن می توان عملکرد یک تقویت کننده یا گیرنده رادیویی را مشخص کرد و مقادیر پایین تر آن نشان دهنده عملکرد بهتر است.
ضریب نویز به عنوان نسبت توان نویز خروجی یک دستگاه به بخشی از آن ناشی از نویز حرارتی در ورودی مختوم در دمای نویز استاندارد T0 ( معمولاً ۲۹۰ کلوین ) تعریف شده است؛ بنابراین ضریب نویز نسبت نویز خروجی واقعی به آن است که اگر خود دستگاه نویز یا نسبت SNR ورودی به SNR خروجی را نشان ندهد، باقی خواهد ماند.
عدد نویز صرفاً ضریب نویز است که در دسی بل ( dB ) بیان شده است. [ ۱]
عدد نویز در دسی بل ( دی بی ) بین نویز خروجی از گیرنده واقعی به نویز خروجی از یک گیرنده «ایدئال» با کلی همان بهره و پهنای باند زمانی که گیرنده متصل به منابع همسان ( matche ) در دمای نویز استاندارد T 0 ( معمولاً ۲۹۰ کلوین ) متفاوت است. توان نویز یک بار ساده برابر است با kTB، در این جا k ثابت بولتزمن است، T دمای مطلق بار ( مثلاً یک مقاومت ) و B پهنای باند اندازه گیری است.
این امر باعث می شود عدد نویز قابل استفادهٔ عدد شایستگی برای سیستم های زمینی، جایی که در آن دمای مؤثر آنتن معمولاً در نزدیکی استاندارد ۲۹۰ کلوین است باشد. در این حالت، یک گیرنده با یک عدد نویز را می گویند ۲ دی بی بهتر از دیگری خواهد داد که نسبت سیگنال به نویز خروجی آن تقریباً ۲ دی بی بهتر از دیگری است. اما، در مورد سیستم های ارتباطی ماهواره ای، جایی که آنتن گیرنده از فضای سرد سیگنال ارسال می کند، دمای مؤثر آنتن اغلب سردتر از ۲۹۰ کلوین است. [ ۲] در این موارد ۲ دی بی بهبود در میزان عدد نویز گیرنده منجر به بیش از ۲ دی بی بهبود در نسبت سیگنال به نویز خروجی خواهد شد. به همین دلیل، معمولاً به جای عدد نویز برای توصیف گیرنده های ارتباطی ماهواره ای و تقویت کننده های با نویز کم از رابطه دمای نویز مؤثر استفاده می شود.
ضریب نویز F یک سیستم به صورت[ ۳] تعریف شده است
F = S N R i S N R o
در اینجا SNRi و SNRo به ترتیب نسبت سیگنال و نویز ورودی و خروجی هستند. مقادیر SNR نسبت های توان هستند. عدد نویز NF به عنوان ضریب نویز در دسی بل تعریف می شود:
N F = 10 log 10 ⁡ ( F ) = 10 log 10 ⁡ ( S N R i S N R o ) = S N R i, dB − S N R o, dB