디지털통신시스템설계 프로젝트 과제

본 내용은 " 디지털통신시스템설계 프로젝트 과제 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.06.25

문서 내 토픽

• 1. BPSK 및 QPSK 변조 및 복조

  첫 번째 프로젝트에서는 BPSK 또는 QPSK로 변조된 이미지 데이터를 복조하고 채널의 SNR(Eb/No)을 계산하는 과제였습니다. BPSK 복조는 실수부의 부호만 판단하여 1, 0으로 매칭하였고, QPSK 복조는 실수부와 허수부를 각각 판단하여 다시 합친 후 전치하였습니다. 복원된 이미지를 확인한 결과 BPSK 복조에서 이미지가 제대로 출력되었고, QPSK 복조는 제대로 출력되지 않아 project_1 파일은 BPSK로 변조된 이미지라는 것을 알 수 있었습니다. 채널의 SNR은 원본 이미지의 흰색 데이터 값을 이용하여 근사적으로 구할 수 있었고, 그 결과 Eb/No가 약 0.0671로 나왔습니다.

• 2. OFDM 송수신기 구현

  두 번째 프로젝트에서는 OFDM 송신기에 의해 생성된 신호를 복원할 수 있는 OFDM 수신기를 구현하고 이를 음원파일로 복원하는 과제였습니다. 주어진 데이터를 이용하여 CP 제거, FFT, de-mapping 등의 과정을 거쳐 BPSK 복조를 수행하였고, 비트 스트림으로 저장한 후 6비트 씩 나누어 음원파일을 생성하였습니다. 또한 신호의 음질을 개선하기 위해 sinc 함수를 적용하여 신호를 처리하였습니다. 이를 통해 OFDM의 주파수 영역에서의 효율적인 변조 및 복조 과정을 이해할 수 있었습니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. BPSK 및 QPSK 변조 및 복조

  BPSK(Binary Phase Shift Keying)와 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)는 디지털 변조 기술 중 널리 사용되는 대표적인 방식입니다. BPSK는 2개의 위상 상태를 사용하여 1비트의 정보를 전송하며, QPSK는 4개의 위상 상태를 사용하여 2비트의 정보를 전송합니다. 이러한 변조 기술은 디지털 통신 시스템에서 효율적인 데이터 전송을 가능하게 합니다. 변조 과정에서는 입력 데이터를 해당 위상 상태로 변환하고, 복조 과정에서는 수신된 신호의 위상을 분석하여 원래의 데이터를 복원합니다. 이 과정에서 잡음, 간섭 등의 영향을 최소화하기 위한 다양한 기술이 적용됩니다. BPSK와 QPSK는 각각의 장단점이 있어 통신 환경과 요구사항에 따라 적절히 선택되어 사용됩니다.

• 2. OFDM 송수신기 구현

  OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 고속 데이터 전송을 위한 대표적인 다중 반송파 변조 기술입니다. OFDM 송수신기는 고속 데이터 전송을 위해 다수의 직교하는 부반송파를 사용하여 데이터를 병렬로 전송합니다. 이를 통해 주파수 효율성을 높이고 다중 경로 간섭을 효과적으로 극복할 수 있습니다. OFDM 송수신기 구현을 위해서는 고속 푸리에 변환(FFT/IFFT), 보호 구간 삽입, 채널 추정 및 등화 등의 다양한 신호 처리 기술이 필요합니다. 또한 OFDM은 피크 대 평균 전력비(PAPR) 문제를 해결하기 위한 기술이 요구됩니다. OFDM 송수신기 구현은 고속 데이터 통신 시스템 설계에 있어 핵심적인 기술이며, 5G, 무선랜 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.