ruido blanco
En el procesamiento de señales , el ruido blanco es una señal aleatoria que tiene la misma intensidad en diferentes frecuencias , lo que le otorga una densidad espectral de potencia constante . [1] El término se utiliza, con este significado o uno similar, en muchas disciplinas científicas y técnicas, incluidas la física , la ingeniería acústica , las telecomunicaciones y la previsión estadística . El ruido blanco se refiere a un modelo estadístico para señales y fuentes de señales, más que a una señal específica. El ruido blanco toma su nombre de la luz blanca , [2]aunque la luz que parece blanca generalmente no tiene una densidad espectral de potencia plana sobre la banda visible.
En tiempo discreto , el ruido blanco es una señal discreta cuyas muestras se consideran como una secuencia de variables aleatorias serialmente no correlacionadas con media cero y varianza finita ; una sola realización de ruido blanco es un choque aleatorio . Dependiendo del contexto, también se puede requerir que las muestras sean independientes y tengan una distribución de probabilidad idéntica (en otras palabras , las variables aleatorias independientes e idénticamente distribuidas son la representación más simple del ruido blanco). [3] En particular, si cada muestra tiene una distribución normalcon media cero, se dice que la señal es ruido gaussiano blanco aditivo . [4]
Las muestras de una señal de ruido blanco pueden ser secuenciales en el tiempo o estar dispuestas a lo largo de una o más dimensiones espaciales. En el procesamiento de imágenes digitales , los píxeles de una imagen de ruido blanco generalmente se organizan en una cuadrícula rectangular y se supone que son variables aleatorias independientes con una distribución de probabilidad uniforme en algún intervalo. El concepto también se puede definir para señales distribuidas en dominios más complicados, como una esfera o un toro .
Una señal de ruido blanco de ancho de banda infinito es una construcción puramente teórica. El ancho de banda del ruido blanco está limitado en la práctica por el mecanismo de generación de ruido, por el medio de transmisión y por las capacidades de observación finitas. Por lo tanto, las señales aleatorias se consideran "ruido blanco" si se observa que tienen un espectro plano en el rango de frecuencias que son relevantes para el contexto. Para una señal de audio , el rango relevante es la banda de frecuencias sonoras audibles (entre 20 y 20 000 Hz ). Tal señal es escuchada por el oído humano como un silbido , parecido al sonido /h/ en una aspiración sostenida. Por otro lado, el sonido "sh" /ʃ/en "ceniza" es un ruido coloreado porque tiene una estructura formante. En música y acústica , el término "ruido blanco" se puede utilizar para cualquier señal que tenga un sonido sibilante similar.
El término ruido blanco se usa a veces en el contexto de métodos estadísticos filogenéticos para referirse a la falta de un patrón filogenético en los datos comparativos. [5] A veces se usa de manera análoga en contextos no técnicos para significar "charla aleatoria sin contenido significativo". [6] [7]
Cualquier distribución de valores es posible (aunque debe tener un componente DC cero ). Incluso una señal binaria que solo puede tomar los valores 1 o 0 será blanca si la secuencia no está correlacionada estadísticamente. Por supuesto, el ruido que tiene una distribución continua, como una distribución normal , puede ser blanco.
