Le rapport signal sur bruit (SNR) est le rapport entre la puissance du signal utile et la puissance du bruit de fond mesurées sur une bande passante spécifiée et en un point de référence donné ; généralement exprimé en décibels SNR(dB)=10·log10(Psignal/Pbruit).

Principe

Le SNR détermine la détectabilité statistique et la fidélité d'un signal pour un récepteur et un traitement donnés ; il dépend du lieu et de la méthode de mesure de la puissance et du bruit (bande, temps d'intégration, plan de référence).

Démonstration

Scénario illustratif : un récepteur observe une porteuse de 1 μW dans 1 MHz de bande et un bruit de 0,01 μW dans la même bande. Calcul : SNR = 1/0,01 = 100 → SNR(dB)=20 dB. Reconnaissance : le récepteur utilise le SNR pour choisir des paramètres de démodulation. Action : réduire la bande passante pour améliorer le SNR si le bruit est large bande.

Mauvaise application

Comparer des valeurs de SNR mesurées sur des bandes passantes ou des plans de référence différents sans normalisation, ou confondre SNR avec Eb/N0, C/N0 ou rapport porteuse‑à‑interférence. Autre erreur : considérer le SNR comme prédicteur absolu du taux d'erreur sans préciser modulation et méthode de détection.

Conséquence

Le SNR se traduit causally par des probabilités de détection et des taux d'erreur via des relations dépendant du récepteur (p. ex. courbes BER selon la modulation) ; améliorer le SNR améliore généralement les performances mais l'effet quantitatif dépend du format du signal et du traitement du récepteur.

Inversion

En régimes non linéaires ou limités par les interférences, augmenter la puissance nominale du signal peut ne pas améliorer ou même détériorer le SNR (saturation d'amplificateur, désensibilisation, ou bruit dominé par interférences corrélées au signal). De plus, réduire la bande passante augmente le SNR uniquement si le bruit est large bande et non corrélé au signal.

Limite

Clairement inclus : SNR calculé à l'entrée du démodulateur du récepteur sur une bande précisée. Cas limite : signal étroit en présence d'une interférence forte sur canal adjacent où il faut distinguer SNR de rapport porteuse‑à‑interférence. Clairement exclu : le facteur de bruit (propriété d'un composant) n'est pas en soi le SNR d'un lien complet.

Tension sémantique

SNR ↔ Facteur de bruit : le SNR est une grandeur mesurée dépendant du système tandis que le facteur de bruit caractérise comment un composant dégrade le SNR ; les deux sont nécessaires pour prédire la sensibilité mais répondent à des questions différentes.

Synthèse

Le SNR est la mesure opérationnelle de la force du signal par rapport au bruit à un point et sur une bande donnés ; sa signification pratique exige de préciser les conditions de mesure et le traitement du récepteur qui transforment le SNR en métriques de performance.