Digital Modulation, Digital Signaling, Digital Communication   디지털 변조, 디지털 통신, 디지털 통신 시스템

(2018-02-10)
1. 디지털 통신/변조 이란?

  ㅇ 디지털 통신 시스템 (Digital Communication System) 
     

  ㅇ 디지털 변조 (Digital Modulation)
     - 디지털 정보 신호를 여러 가능한 신호(신호집합) 중 하나와 대응시켜 전송하는 것
        . 디지털 심볼들을 채널 특성에 맞춰 아날로그 파형으로 변환/매핑하는 것


2. 디지털 변조의 주요 특징

  ㅇ 수치(비트) 열에 대응하는 파형이 전송됨
     - 매 심볼 마다 전송가능한 신호집합 {sm(t),m=1,2,...,M} 중 하나를 골라 수신쪽에 전달

  ㅇ 심볼주기 내에서 만 존재
     - 각 심볼 파형은 심볼주기(0≤t≤Tb) 내에서 만 전송됨

  ㅇ 전송 파형이 랜덤함
     - 전송 파형이 사전에 알려지는 아날로그 통신과 달리 일련의 전송 파형이 랜덤하게 보여짐 
        . 송신 비트랜덤하게 보내지므로 랜덤프로세스로 간주하여 해석하게됨

  ㅇ 변조주파수 스펙트럼이 대체로 넓게 퍼짐
     - 진폭,주파수,위상 등이 불연속적인 펄스 형태를 취하므로 주파수대역이 넓게 퍼져 ISI 발생
     - 따라서, 대역제한 채널 극복 (왜곡 보상)이 필요함
        . 송신측 : 대역제한된 신호 파형 설계 => Pulse Shaping
        . 수신측 : 수신기채널 등화기 사용


3. 아날로그 변조 대비 디지털 변조의 장단점 

  ㅇ 장점
     - 스펙트럼의 효율적 사용   ☞ 대역 효율성 참조
     - 저 전력 소모 
     - 잡음 환경에서 보다 나은 성능 개선 방법 가능
     - 여러 다중화 방식 구현이 용이

  ㅇ 단점 
     - 대체로 전송 대역폭이 넓음 


4. 디지털통신에서 `코딩`, `변조`, `복조`, `복호`의 의미

  ㅇ 디지털 송신기
     - 채널 코딩 (Channel Coding)
        . 전송 오류를 줄이려는 변환과정

     - 변조 (Modulation)
        . 파형의 선택 변환 
           .. 정보주파수가 높은 파형에 실어서 먼거리 전송 등을 하기 위함

  ㅇ 디지털 수신기디지털 통신 수신기 참조
     
     - 복조 (Demodulation)
        . 파형의 복구(복제)
           .. 왜곡되지 않는 기저대역 펄스로의 파형 복구
        . ☞ 정합필터, 상관수신기 참조

     - 검출/결정/복호 (Detection/Decision/Decoding)          ☞ 결정규칙 참조
        . 유효한 코드워드 또는 디지털 심볼의 결정 (`1` 또는 `0`의 결정)
           .. 2개 또는 M개의 가능한 신호 파형 중 실제 전송된 것에 근사한 결정
           .. 기준 : 최소 오류확률(MAP 규칙), 최대 우도(ML 규칙) 등


5. 디지털 변조 방식 구분

  ※ ☞ 디지털 변조 분류 참조
     - 디지털 기저대역 변조, 디지털 대역통과 변조(ASK,FSK,PSK,QAM) 등
 

6. 디지털통신시스템 성능 및 설계

  ㅇ 성능 평가 요소
     - 비트오율 또는 비트오류확률 (오류 성능)
     - 전력 효율성   ☞ 전력 효율적인 변조 참조
     - 대역 효율성주파수 이용효율 참조
     - 복잡도 (Complexity)

  ㅇ 주요 목표 :  비트오류의 최소화

  ㅇ 설계 고려사항
     - 채널 특성 : 수신 전력, 가용 대역폭, 잡음 통계, 페이딩 열화 등
     - 요구 조건 : 데이터율, 오류 성능


[디지털 통신] 1. 디지털 통신/변조 2. 디지털 변조 구분 3. 디지털 심볼 4. 디지털 심볼 주기
[파형 부호화 (신호 설계)] [기저대역 디지털통신] [대역통과 디지털통신(ASK,FSK,PSK,QAM)] [최적 검출/결정/판정/복호] [채널추정,등화] [디지털통신 평가]
  1.   기술공통
  2.   기초과학
  3.   진동/파동
  4.   방송/멀티미디어/정보이론
  5.   전기전자공학
  6.   통신/네트워킹
        1. 통신 이란?
        2. 신뢰적 통신
    1.   통신이론
      1.   통신(기초/일반)
      2.   변조 기술
      3.   변조 신호 해석
      4.   아날로그 통신
      5.   디지털 통신
            1. 디지털 통신/변조
            2. 디지털 변조 구분
            3. 디지털 심볼
            4. 디지털 심볼 주기
        1.   파형 부호화 (신호 설계)
        2.   기저대역 디지털통신
        3.   대역통과 디지털통신(ASK,FSK,PSK,QAM)
        4.   최적 검출/결정/판정/복호
        5.   채널추정,등화
        6.   디지털통신 평가
      6.   링크 훼손
      7.   동기화
      8.   대역폭
    2.   선로/전송
    3.   통신망 일반
    4.   회선교환(PSTN)
    5.   무선/이동통신
    6.   광통신
    7.   인터넷/데이터통신
  7.   정보기술(IT)
  8.   공업일반(기계,재료등)
  9.   표준/계측/품질
  10.   기술경영

 
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