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디지털통신시스템 EyeDiagram

디지털 신호는 비주기적이므로 주기나 주파수를 사용할 수 없다.따라서, 주기 대신에 비트간격(비트시간)과 그리고 그리고 주파수 대신에 비트율을 사용한다.전송매체(채널)는 대역폭의 제한이 있고 이는 일정 범위의 주파수 만을 전송할 수 있음을 의미한다. 특정 대역폭을 갖는 전송매체는 그 매체의 대역폭보다 좁은 대역폭을 갖는 디지털 신호만을 전송할 수 있다. 만약 신호가 필요한 대역폭보다 좁은 대역폭을 갖는 채널을 통해 보내진 신호는 왜곡된다.비트율이 증가하면 신호의 대역폭이 넓어진다. 따라서, 비트율이 증가하면 보다 넓은 대역폭을 갖는 신호가 발생하고, 결과적으로 신호 전송을 위해서 보다 넓은 대역폭의 채널이 필요하다. 그러므로 채널의 대역폭은 비트율을 제한한다. 전송할 수 있는 전송 매체의 최대 비트율을 그 매체의 채널 용량이라고 한다.Eye Diagram은 2 bit 만을 표현했다.Case 1) LPF의 steepness가 0.9999인 경우 펄스 정형 필터가 Unipolar RZ, Polar RZ인 경우Case 2) LPF의 steepness가 0.5인 경우 펄스 정형 필터가 Unipolar RZ, Polar RZ인 경우LPF의 steepness가 1에 가까워질수록 이상적인 LPF 모양을 갖게 되고 1보다 작을수록 f_cut의 범위보다 주파수가 더 커지게 된다. 따라서, ISI가 더 커지게된다.하지만 이 신호의 경우 비트율이 10000이므로 신호의 대역폭이 클 것으로 예상된다. 위의 Eye Diagram을 보면 더 큰 대역폭을 가진 채널을 필요로 함을 알 수 있다. 특히 Case1의 경우 이상적인 LPF에 가까운 필터에 신호를 통과시킴으로서 고주파 대역이 손실되었고 신호가 늘어져서 다음 신호에 영향을 주는 ISI가 발생했음을 알 수 있다.Case 2는 f_cut 보다 더 큰 대역폭을 가지는 필터이므로 Case 1 보다 고주파 대역이 덜 손실되었고 Case 1보다 Eye Diagram의 ‘눈 모양’을 더 잘 관찰할 수 있음을 알 수 있다.뒤에 참고에서 확인해볼 수 있듯이 위에서 Eye Diagram의 ‘눈 모양’이 제대로 확인되지 않은 이유는 다음과 같음을 알 수 있다. 신호의 비트율이 크기 때문에 신호의 대역폭이 크다. Case 1 보다 Case 2가 갖는 대역폭이 좀더 넓기 때문에 Eye Diagram의 ‘눈 모양’을 더 잘 관찰할 수 있었고 이는 Case 2가 1보다 더 통신하기에 적합함을 의미한다.참고Case3) 비트율이 1000, LPF의 steepness가 0.9999, Unipolar RZ, Polar RZ인 경우Case4) 비트율이 1000, LPF의 steepness가 0.5, Unipolar RZ, Polar RZ인 경우잡음의 전력 등 다른 조건은 동일하고 비트율을 10000에서 1000으로 변화시키면, 신호의 대역폭이 줄어들기 때문에 고주파 성분이 덜 잘리게 되고 필터로 인해 시간 축 상에서 퍼지는 정도가 줄어들어 ISI가 현저하게 줄어드는 것을 Eye Diagram을 통해 확인해 볼 수 있다.페이지 PAGE2 / NUMPAGES2

공학/기술| 2021.02.07| 4페이지| 1,000원| 조회(145)

매트랩, eyediagram, 디지털통신시트템

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PAPR CCDF 매트랩 그리기

코드 설명%% 초기화clc; clear all; close all;for (i=1:10000) % for문을 통해 PAPR 샘플을 추출하고자 함%% 변수 설정f0 = 1e3; % 기본주파수 f0 = 1KHZTu = 1/f0; % Symbol durationt = linspace(0,Tu,1000); % time samplingIFFT_N = 512; % the number of IFFT subcarriersN= 36; % 샘플 개수 % Data block size%% 초기화sum_cos = zeros(1,length(t)); % OFDM cos 신호 초기화sum_sin = zeros(1,length(t)); % OFDM sin 신호 초기화%% QPSK로 변조하기tmp = rand(N,2);% 랜덤 비트 신호 생성tmp = tmp*2 ? 1;data = (tmp(:, 1) + 1.*j.*tmp(:, 2))./sqrt(2);%% 아날로그 신호 그리기 OFDM 신호가 제대로 생성됐는지 아날로그 신호와 비교해보기% cosine 반송파에 각 입력을 곱하고 더하여 아날로그 신호 그래프 그리기% figure(1)% for k = 0:N-1% subplot(N,1,k+1);% plot(t,cos(2*pi*f0*(k+1)*t)); % 각 반송파에 따라 cos 그래프를 그림% sum_cos = sum_cos + data(k+1).*exp(2*j*pi*f0*k*t); % 각 반송파에 각 입력을 곱하고 더함% end%figure(2)%plot(t, real(sum_cos)); % 각 반송파 10개를 더한 값을 그림%sine 반송파에 각 입력을 곱하고 더하여 아날로그 신호 그래프 그리기%figure(3)%for k = 0:N-1% subplot(N,1,k+1);% plot(t,sin(2*pi*f0*(k+1)*t)); % 각 반송파에 따라 cos 그래프를 그림% sum_sin = sum_sin + data(k+1) .*exp(2*j*pi*f0*k*t); % 각 반송파에 각 입력을 곱하고 더함%end%figure(4)%plot(t, imag(sum_sin)); % 각 반송파 10개를 더한 값을 그림%% OFDM 구현%% IFFT의 시간 간격 설정하기impulse_IFFT = linspace(0, Tu*(1-1/IFFT_N), IFFT_N);% ifft를 이용할 경우 OFDM의 time 샘플 간격%% 인버스 푸리에로 신호의 세기 값(시간 축) 구하기time_samples = ifft(data, IFFT_N);%% Real 값%figure(5)%subplot(2,1,1);%plot(t, real(sum_cos));%hold on%stem(impulse_IFFT, real(time_samples)*IFFT_N, 'o' );%subplot(2,1,2)%plot(t, imag(sum_sin));%hold on%stem(impulse_IFFT, imag(time_samples)*IFFT_N, 'o' );%% SC-FDMA 구현하기% 시간 간격 축 그려주기 /ifft를 이용할 경우 OFDM의 time 샘플 간격SC_impulse_IFFT = linspace(0, Tu*(1-1/IFFT_N), IFFT_N);% DFT (N=36)X = fft(data);% N==36(입력 72 bits) IFFT(N==512) 이용 SC-FDMA time sample 생성if (IFFT_N>36)pulse_0 = zeros(1, IFFT_N - N);endY([1:N]) = X;%Y1 = [X ; pulse_0']; % 입력 N=37 이후의 값들은 0으로 초기화Y = [Y pulse_0]; % 입력 N=37 이후의 값들은 0으로 초기화y=ifft(Y,IFFT_N);%% Real 값%figure(6)%stem(SC_impulse_IFFT, real(y));%% Imag 값%figure(7)%stem(SC_impulse_IFFT, imag(y));%% instant power,% OFDMinst_power = abs(time_samples).^2; % 순간 전력 값 구하기peak_power = max(inst_power); % 최대 전력 값 구하기avg_power = mean(inst_power); % 평균 전력 값 구하기inst_power = zeros(1, length(impulse_IFFT)) + inst_power; % 그래프에 그리기 위해 x축과 길이를 맞춰주기 위함peak_power = zeros(1, length(impulse_IFFT)) + peak_power;avg_power = zeros(1, length(impulse_IFFT)) + avg_power;% SC-FDMASC_inst_power = abs(y).^2; % 순간 전력 값 구하기SC_peak_power = max(SC_inst_power); % 최대 전력 값 구하기SC_avg_power = mean(SC_inst_power); % 평균 전력 값 구하기SC_inst_power = zeros(1, length(SC_impulse_IFFT)) + SC_inst_power; % 그래프에 그리기 위해 x축과 길이를 맞춰주기 위함SC_peak_power = zeros(1, length(SC_impulse_IFFT)) + SC_peak_power;SC_avg_power = zeros(1, length(SC_impulse_IFFT)) + SC_avg_power;%% smaplespapr = peak_power/avg_power; % OFDM의 PAPR 값 구하기SC_papr = SC_peak_power/SC_avg_power; %SC-FDMA의 PAPR 값 구하기papr_dB(i) = 10*log10(papr) % OFDM의 PAPR 값 dB로 구하기SC_papr_dB(i) = 10*log10(SC_papr); % SC-FDMA의 PAPR 값 dB로 구하기endfigure(1) %subplot(1,2,1)title('OFDM')plot(impulse_IFFT, inst_power) % 순간 전력 그려주기hold onplot(impulse_IFFT, peak_power) % 최대 전력 그려주기hold onplot(impulse_IFFT , avg_power) % 평균 전력 그려주기xlabel('time')legend('instant pwoer', 'peak power', 'avarag power')grid onsubplot(1,2,2)title('SC-FDMA')plot(SC_impulse_IFFT, SC_inst_power) % 순간 전력 그려주기hold onplot(SC_impulse_IFFT, SC_peak_power) % 최대 전력 그려주기hold onplot(SC_impulse_IFFT , SC_avg_power) % 평균 전력 그려주기xlabel('time')legend('instant pwoer', 'peak power', 'avarag power')grid on%% CCDF[inst_power,x1 ] = ecdf(papr_dB)CCDF = 1-inst_power; % OFDM의 CCDF 값 구해주기[SC_inst_power,x2] = ecdf(SC_papr_dB)SC_CCDF = 1-inst_power; % SC-FDMA의 CCDF 값 구해주기figure(2)title('CCDF of OFDM & SC-FDMA')semilogy(x1 , CCDF) % CCDF 값을 로그 스케일로 그려줌hold onsemilogy(x2 , SC_CCDF) % CCDF 값을 로그 스케일로 그려줌xlabel('PAPR')ylabel('CCDF')grid on샘플 1.샘플 2.샘플 3.샘플 1샘플 2샘플 3OFDMSC-FDMAOFDMSC-FDMAOFDMSC-FDMA평균 전력[W]0.000460.00160.000480.00170.000480.0018최대 전력[W]0.000220.00510.000370.00540.000260.0053PAPR(dB)4.76343.08777.85073.13905.28402.9879PAPR(OFDM-SC)[dB]1.67574.71172.29611) 1만 개 PAPR 샘플 값을 이용하여 CCDF 그래프를 그린 경우2) 2만 개 PAPR 샘플 값을 이용하여 CCDF 그래프를 그린 경우3) 3만 개 PAPR 샘플 값을 이용하여 CCDF 그래프를 그린 경우

공학/기술| 2021.02.07| 8페이지| 1,000원| 조회(203)

차세대이동통신, 매트랩, 이동통신시스템, PAPR, CCDF

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연극 감상문 (A+)

1. 연극 소개연극 ‘돌아서서 떠나라’는 이룰 수 없는 사랑의 아픔을 그린 2인극으로, 이만희 작가의 대표작이다. 1996년 출품되어 이듬해 동아연극상 작품상과 남녀 주연상을 수상하며 흥행성과 작품성을 인정받았다. 1998년에는 박신양, 전도연 주연의 영화 ‘약속’으로 많은 사랑을 받았다. 그리고 2006년 영화 약속을 드라마로 각색하여 이서진, 김정은 주연의 드라마 ‘연인’으로 제작되었다. 영화 ‘약속’이 개봉 20주년을 맞아 2018년에 다시 원작 연극이 무대에 올라 연장 공연까지 성황리에 마무리되었다. 1년만에 다시 돌아온 <돌아서서 떠나라>는 10.9 ~ 11.17 기간동안 공연이 예정되어있다.2. 관람 후기이 연극은 공연 러닝타임 1시간 50분 동안 단 두 명의 주인공의 대사로만 구성되어 있다. 음악은 주인공이 잠깐 라디오에서 트는 음악과 대사와 함께 나오는 배경음악 정도이다. 자칫 지루할 법함에도 불구하고 두 배우의 표정 연기가 생생하고 대사가 주옥 같아서 한 마디 한 마디 새겨들으며 연극에 집중할 수 있었다. 또한 금요일 저녁 극장의 크기가 작고 사람이 많지 않았기 때문에 앞자리에 앉아 배우의 표정을 생생히 잘 관찰할 수 있었다.3. 등장인물채희주: 여자 주인공으로서 아픈 아버지를 병간호하는 효심 깊은 의사이다. 성격이 당차며 옳고 그름의 기준이 분명하다.“난 그 말 믿어. 사랑은 단박에 가는 거라는 말. 자꾸 너한테 마음이 쏠리는거야” 세상 어디에서든 보물을 찾아내고야 마는 밝은 햇살과 푸른 들판 같은 여자.공상두: 남자 주인공으로서 조폭의 우두머리다. 부상을 당해 병원에 입원하게 되는데 이때 여자 주인공 채희주를 보고 한 눈에 반해버린다.“무슨 선물이 좋을까하고 한참 고민했는데 못 골랐어. 마땅한 게 없더라구. 널 생각하면 양에 안 차” 온 몸에 가득한 상처만큼 부서지고 깨져 스스로를 진구덩이와 쓰레기라고 말하는 남자.

독후감/창작| 2021.02.07| 8페이지| 1,000원| 조회(333)

A+, 연극 감상문, 연극 돌아서서 떠나라

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통신이론의 미래

통신이론 HW#2주제 : 2045년경 통신의 미래 모습에 대한 예측서론통신이란 서로 다른 공간에서 정보를 주고받는 작용을 의미한다. 이전의 통신은 우편, 전화 등 주로 소식을 주고 받는 행위에 국한되었지만 인터넷의 발달과 최근 여러 분야에서의 혁신적인 발전 과정을 거치면서 정보통신 전체를 아우르는 범위까지 확대되었다. 그리고 우리는 4차 산업혁명을 맞이하고 있다. 초연결 사회로 진입하면서 인간과 인간, 인간과 사물, 사물과 사물 간의 연결성이 기하급수적으로 확대되고 있으며 많은 데이터를 보관하고 전송하고 받는 차세대 네트워크(5G, 5세대 이동통신)가 필요하다. 지금까지 통신의 간단한 정의와 현재의 단계에 대해 간략하게 서술했다. 2019년 3월 현재 우리는 5G 상용화 이전 단계에 있다. 현재 시점에서 2045년 뒤의 통신기술의 혁신으로 인한 사회의 모습을 예측해보려한다. 본론에서 현재의 시점은 2045년을 가정한다.본론2045년 8G의 상용화를 앞두고 있다. 2019년 5G 상용화 단계 이후부터 지금(2045년)까지 통신기술의 진화 속도가 빠르게 이뤄졌다. 우선 통신사의 변화가 가장 눈에 띈다. 국내 이동통신 3사는 국내 뿐만 아니라 우주에도 통신망을 차렸다. 미국의 점유율 1위 통신사 버라이즌과 함께 국내 이통 3사가 협업하여 우주 정거장과 우주 여행객들이 묵는 HOTEL과 편의 시설 등에 통신설비를 설치 중이다. 물론 지구에서와 같은 통신 방식이 아니다. 전자기파를 사용하는 통신이긴 하지만 직진성이 거의 빛에 가까운 마이크로파를 이용한다. 레이저 광선을 제어하는 기술의 진화 덕택이다. 현재 우주와 지구의 통신 속도 또한 과거 2019년에 비교할 수 없을 정도로 빨라졌다. 우주에서의 한류 열풍이 여전하다. 우주 정거장과 우주 HOTEL에서 근무하는 모든 이들은 일과 후 대한민국 아이돌의 공연을 홀로그램으로 실시간으로 감상한다. 홀로그램의 막대한 데이터량을 우주에서 수 초의 짧은 지연시간을 감안하면 실시간으로 볼 수 있는 것이다. 더이상 대규모 콘서트는 거의 열리지 않는다. 무대 관람권을 구입하면 모두 홀로그램을 통해 거의 실제에 가까운 모습으로 어디서든 볼 수 있기 때문이다.빠른 통신 기술의 변화로 인해 사람들은 짧은 곳을 이동할 이유가 사라졌다. 먹거리, 영화관, 쇼핑 등 짧은 곳을 이동하는데는 모두 자율주행 모빌리티와 드론이 이용된다. 먹고 싶은 음식, 물건 등을 자율주행 모빌리티와 드론을 통해 받는다. 이제 자동차라는 단어는 역사 교과서에서만 쓰인다. 지금은 모빌리티라는 단어를 쓴다. 국내 완성차 제조업체 현대, 기아 자동차는 세계 3위 점유율로 스카이 모빌리티를 판매하고 있다. 차세대 파워트레인, 인체에 편안한 디자인, 자율주행 센서 등의 강점에서 인기가 많다. 택시는 여전히 존재하나 기사가 없이 무인으로 이용된다. 대중교통 모두 무인이다. 스마트폰으로 무인 택시를 부르면 원하는 곳에 모빌리티가 오고 영화를 보며 이동할 수 있다.대중교통 중 가장 인기가 많은 것은 하이퍼루프이다. 고속철도는 이제 사라졌다. 사람들은 출퇴근을 부산에서 서울로 하이퍼루프를 타고 출근한다. 가는데 걸리는 시간은 단 10분이다. 사람들은 이전처럼 굳이 집값이 비싼 서울에서 살려고 하지 않는다. 사람들은 모두 거리를 다닐 때 소형의 개인용 드론을 갖고 다닌다. 드론이 개인 비서이다. 대부분의 인간은 과거 2019년 당시 개인 스마트폰 보유율이 높았던 것처럼 드론을 가지고 있다. 드론이 스마트폰과 연동되어 일정, 간단한 심부름 등 대부분의 것을 처리해준다. 심지어 범죄로부터 지켜주기도 한다. 경찰, 군인에게는 더욱 성능이 뛰어난 드론이 법으로 허가된다.대한민국은 과거 제조업 국가로 불렸다. 하지만 지금은 첨단 기술 보유국이다. 과거 인력이 제조업의 주 원천이었다면 지금은 로봇이다. 로봇은 인간보다 더 많은 정확하게 더 적은 비용으로 다량의 상품을 제조할 수 있다. 이를 ‘스마트 팩토리’라고 부른다. 공장에 근무하는 인간보다 로봇의 수가 훨씬 많다. 인간은 대부분 공장을 경영하고 로봇을 수리하고 스마트 팩토리 시스템 전반적인 것들을 관리한다. 더이상 단순한 작업은 인간이 하지 않는다. 사회 인프라 측면에서도 교량, 도로, 항만, 터널 등 인프라 구조물의 유지 보수 및 건설의 단순한 작업들을 로봇이 모두 맡게 된다. 안전점검을 로봇들이 매일 시행하고 그 데이터를 저장 및 관리하고 인간이 데이터를 보고 점검이 필요할 때 다시 한번 더 한다. 따라서 인간은 로봇으로부터 일의 생산성, 안전을 얻게 된다. 스마트 팩토리는 엄청난 데이터 처리와 전기를 필요로 한다. 스마트 팩토리의 초기는 데이터 처리를 위해 5G로 인해 가능하게 되었고 여러 공장 또한 서버를 갖게 되었다. 서버의 폭발적 수요로 인해 반도체 수요와 차세대 반도체 개발 또한 엄청나게 증가했고 끊임없는 혁신 연구개발을 통해 대한민국은 가파른 경제 성장을 다시 이뤄냈다. 다시 본론으로 돌아가서 공장의 전기는 친환경 발전소에서 얻는다.친환경 발전소에서 가장 효율이 좋은 것은 핵융합 발전소이다. 대한민국이 최초로 토카막 방식으로 핵융합 반응을 안정적으로 운전하는데 성공했기 때문이다. 현재 전 세계적으로 상용화 된 것은 아니고 소수 국가에서만 운용되고 있다. 한중일 3국이 상용화를 위해 협업하여 연구 중이다. 정말 핵융합 발전소가 상용화되는 날이 멀지 않은 것 같다. 전기 수요의 폭발적 증가로 전세계는 발전소를 많이 만들 수 밖에 없었다. 원자력 발전소가 아직까지 효율과 전기를 만들어내는 양이 가장 크다. 다만 좀더 친환경적 기술이 개발되었다. 핵 폐기물을 좀더 빠르게 처리할 수 있게 되었다. 태양열, 풍력, 수력, 지열 등 다양한 발전소들 또한 다른 에너지를 전기로 바꾸는 과정에서 손실을 줄이고 전기로 바꾸는 데 혁신 성장을 이뤄왔다. 그렇기에 전기 값에 대해서는 걱정하지 않아도 된다. 전기를 효과적으로 활용하고 저장하는 시스템 측면의 기술도 개발되었다. 전기자동차에서 공장에 전기를 보낼 수 있고 통신 기술로 인해 전국의 전기 수요량을 관리할 수 있다. 전국으로 전기가 부족한 곳이 있으면 관리소에서 전기가 남는 지역의 전기를 끌어다가 낮은 손실로 전기를 전송할 수 있다. 이제 화력은 없어졌다. 과거 2019년도 보다 지구는 오염되었지만 해를 거듭할수록 지구의 환경 파괴 속도가 현저히 줄어들고 있다.

공학/기술| 2021.02.07| 3페이지| 1,000원| 조회(137)

통신이론, 미래통신, 2045년

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매트랩 과제8-18.05.24

>> x=-8:.5:8;%Note the semicolon ‘;’ at the end of the sentence (*important)>> y=x; %And you will see why the ’;’ is important!!!!! >> [X, Y]=meshgrid(x,y); %Note the semicolon ’;’ at the end of the sentence (*important) >>plot(X,Y,'.')

공학/기술| 2021.02.07| 1페이지| 1,000원| 조회(125)

MatLab, 과제, 매트랩

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