نوفه
نویز به هرگونه سیگنال ناخواسته‌ای گفته می‌شود که بر روی سیگنال اصلی تأثیر گذاشته و باعث تغییر شکل یا ایجاد اختلال در آن می‌شود. این اختلال می‌تواند در هر سیستمی که از سیگنال برای انتقال اطلاعات استفاده می‌کند رخ دهد، از جمله سیستم‌های صوتی، تصویری، ارتباطی و الکترونیکی.
انواع نویز
نویزها را می‌توان بر اساس منشأ و ویژگی‌های آن‌ها به دسته‌های مختلفی تقسیم کرد:
* نویز حرارتی: ناشی از حرکت تصادفی الکترون‌ها در یک رسانا است و در تمام اجزای الکترونیکی وجود دارد.
* نویز شات: ناشی از طبیعت گسسته جریان الکتریکی است و در دستگاه‌های الکترونیکی نیمه‌هادی دیده می‌شود.
* نویز ضربه ای: ناشی از تداخل‌های خارجی مانند جرقه‌ها، موتورهای الکتریکی و… است.
* نویز فرکانس پایین: ناشی از تغییرات تدریجی در ولتاژ تغذیه یا دمای محیط است.
* نویز فرکانس بالا: ناشی از تداخل‌های الکترومغناطیسی مانند امواج رادیویی و تلویزیونی است.
تأثیر نویز بر سیگنال‌ها
نویز می‌تواند تأثیرات مخربی بر روی سیگنال‌ها داشته باشد، از جمله:
* کاهش نسبت سیگنال به نویز (SNR): این کاهش باعث می‌شود که سیگنال اصلی در پس زمینه نویز گم شود و تشخیص آن دشوار شود.
* اعوجاج سیگنال: نویز می‌تواند شکل موج سیگنال را تغییر داده و باعث ایجاد اعوجاج در آن شود.
* خطای اندازه‌گیری: در سیستم‌های اندازه‌گیری، نویز می‌تواند باعث ایجاد خطا در اندازه‌گیری‌ها شود.
* کاهش پهنای باند: نویز می‌تواند پهنای باند سیستم را کاهش داده و ظرفیت انتقال اطلاعات را محدود کند.
روش‌های کاهش نویز
برای کاهش تأثیر نویز بر سیگنال‌ها، روش‌های مختلفی وجود دارد، از جمله:
* پالایش سیگنال: استفاده از فیلترهای الکترونیکی برای حذف فرکانس‌های نویز
* کاهش منابع نویز: عایق‌بندی تجهیزات، استفاده از کابل‌های با کیفیت و زمین کردن مناسب
* افزایش قدرت سیگنال: تقویت سیگنال اصلی برای غلبه بر نویز
* استفاده از کدگذاری خطا: برای تشخیص و تصحیح خطاهای ناشی از نویز
* طراحی مدارهای مقاوم در برابر نویز: استفاده از اجزای الکترونیکی با کیفیت بالا و طراحی مدارهای مناسب
کاربردهای نویز
با وجود تأثیرات منفی نویز، در برخی موارد از آن به عنوان یک ابزار مفید استفاده می‌شود، مانند:
* تولید اعداد تصادفی: نویز حرارتی برای تولید اعداد تصادفی استفاده می‌شود.
* سنسورهای نوری: در برخی سنسورهای نوری از نویز برای تشخیص تغییرات کوچک در نور استفاده می‌شود.