Distortion, Linear Distortion, Nonlinear Distortion   왜곡, 선형 왜곡, 비선형 왜곡

(2019-05-22)

찌그러짐, 일그러짐, 디스토션, Frequency Distortion, 주파수 왜곡


1. 왜곡 (Distortion)

  ㅇ 원 신호 파형의 찌그러짐
     - 신호진폭위상 스펙트럼이 원신호 스펙트럼으로부터 변화를 겪음
        . 신호 파형이 주파수에 의존하며 변하는(찌그러지는) 원치 않는 현상
           .. 이를두고, 주파수 의존성 왜곡(Frequency-dependent Distortion)이라고도 함

  ㅇ 그 원인은 주로, 
     - `대역제한 채널` 및 `주파수 간섭원` 등에 의해 많이 발생

  ※ [참고] ☞ 잡음 간섭 왜곡 비교 참조


2. 왜곡의 종류선형 왜곡 (Linear Distortion)
     * 입력 신호에 존재하는 주파수 성분별로 저마다 다른 효과를 주어 야기되는 왜곡

     - 진폭 왜곡 
        . 주파수 성분에 따른 진폭 이득이 일정치 못하여 나타나는 왜곡
     - 위상 왜곡 (또는 지연 왜곡) 
        . 주파수 성분 마다 다른 시간지연으로 나타나는 왜곡
           .. 군지연 왜곡 : 2개 이상의 주파수 성분이 겪는 왜곡
           .. 위상지연 왜곡 : 1개 주파수 성분이 겪는 왜곡

     * 영향 : 시간분산으로 인한 심볼간 간섭(ISI), 직교 옵셋 편차, I/Q 불균형 등 초래

  ㅇ 비선형 왜곡 (Nonlinear Distortion)
     * 입력 신호에 존재하지 않는 주파수 성분에 의한 왜곡
        . 때론, 주파수 왜곡 (Frequency Distortion) 이라고도 함

     - 고조파 왜곡(THD) : 기본 주파수 성분의 배수가 되는 고조파로 인해서 겪는 왜곡
     - 혼변조 왜곡(IMD) : 입력 주파수 성분의 합과 차 성분으로 인해서 겪는 왜곡

     * 비선형 왜곡의 정도 ☞ 왜형률(Distortion Factor),THD(Total Harmonic Distortion)

     * 영향 : 주파수분산 등에 인한 채널간 간섭(ICI) 등 초래


3. 왜곡의 특징

  ㅇ 신호가 있어야만 왜곡도 있음
     - 왜곡은 항상 존재하는 간섭, 잡음 등과는 달리 신호가 사라지면 왜곡도 사라짐

  ㅇ 비선형적 입출력 채널 특성에 기인함
     - 왜곡의 대부분이 비선형적 입출력 전달(채널) 특성에 기인함

  ㅇ 펄스 파형이 분산됨(넓어짐)
     - 디지털 신호 전송에서의 왜곡은 신호 파형의 분산(Dispersion) 또는 찌그러짐 등



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