Das Signal-Rausch-Verhältnis (englisch Signal-to-Noise Ratio, kurz SNR, auch Signal-Rausch-Abstand) beschreibt, wie stark ein Nutzsignal im Verhältnis zum Rauschen ist. Es ist die zentrale Qualitätsangabe für Übertragungsstrecken, Verstärker, Sensoren und Analog-Digital-Wandler.
Berechnung und Einheit
Das SNR ist das Verhältnis der Nutzsignalleistung S zur Rauschleistung N und wird fast immer logarithmisch in Dezibel (dB) angegeben — derselben Einheit, in der auch das Dämpfungsmaß Leitungsverluste beziffert:
SNR(dB) = 10 · log10(S / N)Jede Erhöhung um 10 dB bedeutet eine Verzehnfachung des Leistungsverhältnisses. Ein SNR von 20 dB heißt: Das Nutzsignal ist 100-mal stärker als das Rauschen.
Richtwerte
- Audio: Hi-Fi-Geräte erreichen 90–120 dB — das Rauschen ist praktisch unhörbar.
- WLAN: Für eine stabile Verbindung sind etwa 20 dB nötig, für schnelle 256-QAM-Modulation (Wi-Fi 5) mindestens ~29 dB.
- Digitale Modulation: Je höherstufig das Verfahren, desto mehr SNR verlangt es — 64-QAM braucht deutlich mehr Signal-Rausch-Abstand als die robuste BPSK/QPSK.
- LTE/5G: Die Sendeleistung wird geregelt, damit am Empfänger gerade das nötige SNR ankommt.
Zusammenhang mit Bitfehlerrate
Ein höheres SNR senkt die Bitfehlerrate (BER): Weniger Rauschspitzen verfälschen einzelne Bits. Umgekehrt erhöht die Kanalcodierung den nutzbaren Abstand — die Codierung verbessert das effektive SNR, ohne die Sendeleistung zu erhöhen. Die theoretische Obergrenze, welche Datenrate ein Kanal mit gegebenem SNR überhaupt transportieren kann, liefert das Shannon-Hartley-Gesetz (Kanalkapazität C = B · log2(1 + S/N), siehe Kanalkapazität).
Verwandte Grundlagen: Bandbreite, Quantisierung, WLAN, Frequenzmodulation.