Bruit de fond

En traitement du signal, on appelle bruit de fond toute composante non désirée affectant la sortie d'un dispositif indépendamment du signal présent à son entrée. Le bruit de fond se décompose en bruit propre, que cause le dispositif lui-même, et en perturbations originaires de l'extérieur qu'il capte malencontreusement. Au fur et à mesure que le signal se rapproche, puis s'enfonce en dessous du niveau du bruit de fond, la quantité d'informations qu'il peut transporter décroît , il devient plus difficile à détecter, et il finit par se dissoudre dans l'incertitude. Le bruit de fond perturbe d'autant plus un signal qu'il occupe la même bande de fréquences. L'analyse spectrale d'un signal électrique débouche sur les notions de largeur de bande et de bande passante. L'étude d'un canal de communication s'effectue alors par des fonctions sinusoïdales. On peut aussi considérer le signal comme un processus stochastique, dont la valeur instantanée est imprévisible. Ce modèle mathématique est particulièrement approprié pour les bruits, dont l'origine physique détermine une fonction aléatoire caractéristique. Définir le signal et le bruit comme des phénomènes stochastiques permet d'évaluer, dans une situation donnée, la probabilité d'une erreur dans la transmission. Selon les domaines, on utilise différents modèles de bruit : bruit basse fréquence (BF) : bruit thermique ou bruit de diffusion : il est dû à l'agitation thermique des atomes et molécules, et des porteurs de charge dans le cas du bruit électronique, bruit de grenaille : lié au caractère aléatoire d'une émission de photons, il dépend du taux démission selon une loi de Poisson, bruit en excès : bruit en 1/f ou bruit de scintillation : sa densité spectrale de puissance est proportionnelle à l'inverse de la fréquence bruit de génération-recombinaison, bruit GR : bruit électronique, des défauts du semi-conducteur piègent des porteurs de charge ce qui donne un bruit lorentzien, bruit télégraphique ou RTS (random telegraphic signal) : il s'agit d'une fluctuation du signal entre plusieurs niveaux, bruit en créneaux (en anglais burst noise ou popcorn noise) : instabilité entre deux niveaux.