一、定義?
基本定義?
信噪比（SNR）是信號(hào)功率（或電壓）與噪聲功率（或電壓）的比值，通常以分貝（dB）為單位表示，用于量化信號(hào)與背景噪聲的強(qiáng)度差異。
噪聲來(lái)源?
噪聲主要包含以下類型：
光子散粒噪聲?：由光子隨機(jī)波動(dòng)引起；
暗噪聲?：熱激發(fā)導(dǎo)致的電子隨機(jī)運(yùn)動(dòng)；
讀取噪聲?：傳感器電路在信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生的干擾。
二、應(yīng)用領(lǐng)域?
電子設(shè)備?
音頻設(shè)備?：SNR≥110 dB的設(shè)備可顯著降低雜音，實(shí)現(xiàn)高保真音質(zhì)。
影像設(shè)備?（如攝像頭、磁共振儀）：SNR影響圖像對(duì)比度與細(xì)節(jié)分辨能力，較高的SNR可改善微小結(jié)構(gòu)（如醫(yī)學(xué)影像中的病灶）的清晰度。
醫(yī)學(xué)檢測(cè)?
視力檢查?：視網(wǎng)膜成像的SNR與圖像質(zhì)量直接相關(guān)，低SNR可能提示黃斑變性等病變。
磁共振成像?：通過(guò)調(diào)整體素尺寸、采樣帶寬等參數(shù)優(yōu)化SNR，以提高診斷準(zhǔn)確性。
生物學(xué)研究?
合成生物學(xué)?：SNR用于量化細(xì)菌內(nèi)信號(hào)分子（如cAMP）的傳遞效率，分析信號(hào)通路的動(dòng)態(tài)特性。

三、優(yōu)化方法?
硬件改進(jìn)?
降低設(shè)備工作溫度以減少熱噪聲；
優(yōu)化傳感器電路設(shè)計(jì)以抑制電子噪聲。
信號(hào)處理技術(shù)?
采用鎖相放大器（LIA）濾除寬帶噪聲，保留目標(biāo)頻段的信號(hào)。
參數(shù)調(diào)整?
在成像系統(tǒng)中，增大像素尺寸、增加激勵(lì)次數(shù)或降低采樣帶寬，以提高SNR。
四、典型標(biāo)準(zhǔn)?

五、擴(kuò)展說(shuō)明?
SNR與動(dòng)態(tài)范圍?
較高的SNR通常對(duì)應(yīng)更寬的動(dòng)態(tài)范圍，可檢測(cè)更細(xì)微的信號(hào)變化（如低強(qiáng)度生物熒光信號(hào)）。
生物學(xué)信號(hào)傳遞?
SNR用于評(píng)估微生物信號(hào)通路的效率，例如細(xì)菌內(nèi)cAMP的信息傳遞速率可達(dá)40 bits/h。

審核編輯 黃宇