1. 디지털 통신/변조 이란?
ㅇ 디지털 통신 (Digital Communication)의 구성
ㅇ 디지털 변조 (Digital Modulation, Digital Signaling)
- 디지털 심볼들을, 채널 특성에 맞게끔, 아날로그 파형으로 변환/매핑하는 것
. 디지털 정보 신호를 여러 가능한 신호(신호집합) 중 하나와 대응시켜 전송하는 것
2. 디지털 변조의 주요 특징
ㅇ 전송 파형이 랜덤함
- 전송 파형이 사전에 알려지는 아날로그 통신과 달리 일련의 전송 파형이 랜덤하게 보여짐
. 송신 비트가 랜덤하게 보내지므로 랜덤프로세스로 간주하여 해석하게됨
ㅇ 수치(비트) 열에 대응하는 파형이 전송됨
- 매 심볼 마다, 전송가능한 신호집합 {sm(t),m=1,2,...,M} 내에서,
그 중 하나를 골라(대응시켜) 수신쪽에 전달
ㅇ 심볼주기 내에서 만 존재
- 각 심볼 파형은 심볼주기(0≤t≤Tb) 내에서 만 전송됨
ㅇ 변조된 주파수 스펙트럼이 대체로 넓게 퍼짐
- 진폭,주파수,위상 등이 불연속적인 펄스 형태를 취하므로,
. 신호 주파수대역이 넓게 퍼져, ISI(심볼간 간섭) 발생이 쉬워짐
- 따라서, 대역폭 제한된 채널에 대한 극복 (왜곡 보상)이 필요함
. 송신측 : 대역제한된 신호 파형 설계 => Pulse Shaping
. 수신측 : 수신기에 채널 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
.. 정보를 주파수가 높은 파형에 실어서 먼거리 전송 등을 하기 위함
ㅇ 디지털 수신기 ☞ 디지털 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 방식의 구분
※ ☞ 디지털 변조 분류 참조
- 디지털 기저대역 변조, 디지털 대역통과 변조(ASK,FSK,PSK,QAM) 등
6. 디지털 통신시스템의 성능 및 설계
ㅇ 성능 평가 요소
- 비트오율 또는 비트오류확률 (오류 성능)
- 전력 효율성 ☞ 전력 효율적인 변조 참조
- 대역 효율성 ☞ 주파수 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