[워드2003]디통_Design of Communication System in Fading Channel

소개글

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매트랩을 이용해 패이딩채널에서 주어진 대역폭과 BER을 만족시키면서 최대한으로 주파수 효율을 높여 최대한의 성능을 낼 수 있도록 통신 시스템을 설계한다.

목차

1. 설계 배경
2. 설계 목표 및 방향
3. Design Constraints (Requirements)

본문내용

1. 설계 배경
1) 설계의 필요성 : 모든 디지털 통신 시스템의 설계에는 시스템의 어떤 것을 이용함으로써 다른 것을 희생해야 하는 트레이드 오프가 존재한다. 우리는 다음의 조건들을 만족하길 원한다

- 전송 비트율 R의 최대화
- 비트 오류 확률 PB의 최소화
- 요구되는 비트 에너지 대 잡음 전력 스펙트럼 밀도 비 Eb/N0의 최소화
- 요구되는 시스템 대역폭 W의 최소화
- 시스템 사용 효율의 최대화
- 시스템의 복잡도, 계산량 및 시스템 소요 비용 등의 최소화
하지만 위에서 말했듯 트레이드 오프가 존재하기 때문에 모든 조건을 만족시킬 수 없다. 따라서 실현 가능한 복조와 부호화 간의 트레이드 오프는 두 개의 오류 확률 평면과 대역폭 효율 평면 중 어느 하나에서 동작점을 변화시켜 제한된 조건하에서 최대한의 효과를 낼 수 있도록 통신 시스템의 설계가 필요하다.

2) 관련 연구 :
-이번 통신시스템 설계는 주어진 조건하에서 위상변조를 통해 Convoutional채널코딩을 하였다. 따라서 이에 관련된 자료를 다음에 기술하였다.
<Convolutional Code와 터보코드>
차세대 이동통신 시스템은 강력한 오류 정정 코드를 사용해 송신 신호 전력을 높이지 않고도 통신의 품질을 개선시키고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. Convolutional code는 1955년 Elias가 처음 연구하였으며, 데이터 복호 방식은 1967년 비터비가 제안하였다. 비터비 복호 알고리즘은 Maximum likelihood decoding하는데 이론적으로 가장 효과적인 방식으로 현재 모든 이동통신 및 위성통신 시스템에 사용되고 있다. 또 터보코드는 우수한 복호 성능 때문에 많은 분야에서 연구되기 시작하였다.
터보코드의 구조는 터보 부호기는 두개의 RSC(Recursive Systematic Convolutional) 부호와 인터리버로 구성되어 있다. RSC 부호는 systematic convolutional code에 궤환이 더해진 형태이다.

참고 자료

-Digital Communications Fundamentals and Applications – Bernard Sklar
-Contemporary Communication Systems using MATLAB – John G. Proakis Masoud Salehi
-Introduction to Wireless and Mobile Systems – AGRAWAL, ZENG
-디지털통신과 MATLAB/SIMULINK – 양원영, 조용수 외 6명