통신이론 과제

문서 내 토픽

1. DSB-SC 변조

입력 신호를 DSB-SC 변조하여 결과를 파일로 저장하였다. 캐리어 진폭은 1.0으로 설정하였다. 입력 신호와 변조된 신호의 스펙트럼 차이를 확인하였는데, 대역폭이 2배로 증가한 것을 관측할 수 있었다. 변조 후 스펙트럼이 약간 줄어든 것은 캐리어 함수의 cos 값이 0보다 크고 1보다 작은 함수이기 때문이다.
2. Coherent 검파

변조된 신호를 Coherent 검파기로 복조하였다. Local oscillator의 진폭은 1.0, 위상은 0으로 설정하였다. 복조 후에는 변조 전 소리와 거의 비슷한 소리를 들을 수 있었지만 소리가 조금 작아진 것을 알 수 있었다. 또한 고주파와 저주파 소리가 동시에 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
3. Sin 함수 복조

Local oscillator를 사인 함수로 하여 복조를 수행하였다. 1.4초 구간에서 관측하였을 때 cos 신호와 달리 원점에 스펙트럼이 없는 것을 확인할 수 있었다. 이는 sin 함수의 주파수 영역 표현에서 fc와 -fc의 gain 값이 서로 부호가 다르기 때문에 두 신호가 원점에서 상쇄되기 때문이다. 또한 소리를 들었을 때 고주파 영역만 나타나므로 소리를 들을 수 없었다.

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1. DSB-SC 변조

DSB-SC(Double Sideband Suppressed Carrier) 변조는 반송파를 완전히 제거하고 양측파만을 전송하는 방식입니다. 이 방식은 전력 효율이 높고 대역폭 사용이 효율적이며, 간단한 구현이 가능하다는 장점이 있습니다. 하지만 반송파가 없어 동기 검파가 필요하고, 수신기 구현이 복잡해지는 단점이 있습니다. DSB-SC 변조는 주로 음성 및 데이터 통신 분야에서 널리 사용되고 있으며, 향후 5G 및 6G 통신 시스템에서도 활용될 것으로 예상됩니다.
2. Coherent 검파

Coherent 검파는 수신 신호와 국부 발진기 신호의 위상을 정확하게 일치시켜 검파하는 방식입니다. 이 방식은 비코히어런트 검파에 비해 SNR 성능이 우수하고, 협대역 필터링이 가능하여 간섭 제거에 효과적입니다. 또한 복조 과정에서 위상 정보를 활용할 수 있어 고차 변조 방식에 적합합니다. 하지만 국부 발진기의 위상 동기화를 위한 복잡한 회로가 필요하며, 주파수 오프셋에 민감한 단점이 있습니다. Coherent 검파는 광통신, 위성통신, 레이더 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 향후 고속 데이터 통신 시스템에서 더욱 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.
3. Sin 함수 복조

Sin 함수 복조는 Sin 함수를 이용하여 변조된 신호를 복조하는 방식입니다. 이 방식은 간단한 구현이 가능하고, 비선형 왜곡에 강한 장점이 있습니다. 하지만 Sin 함수의 비선형성으로 인해 복조 과정에서 신호 왜곡이 발생할 수 있으며, 복조 성능이 SNR에 민감한 단점이 있습니다. Sin 함수 복조는 주로 저속 데이터 전송 및 아날로그 통신 분야에서 활용되고 있으며, 향후 IoT 및 센서 네트워크 분야에서 활용될 것으로 예상됩니다. 하지만 고속 디지털 통신 시스템에서는 다른 복조 기법들이 더 효과적일 것으로 보입니다.

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