지금 이 순간

1. 열잡음

2, AWGN

3. 백색 잡음 특징

4. 대역제한된 백색잡음의 자기상관함수

5. 통신채널에서 AWGN이 사용되는 이유

1. 열잡음

 - 열잡음은 가장 일반적으로 발생되는 잡음(주로 저항성소자에서 전자의 열적 불규칙 운동에 의해 발생되는 잡음)---->통신이론에서 잡음을 모델링하는데 주로 사용

 - 열잡음은 대표적인 내부잡음이며, 외부잡음으로는 공전잡음이 대표적임

 - 관심이 있는 거의 전 주파수 대역에 균등 확률 분포 형태를 갖음

 - 모든 통신설비에서 발생

 - 열잡음 전력 N=kTB [W]

 - 잡음 전력스펙트럼밀도 No=Nw/W [Watt/Hz]

 - 열잡음 전력스펙트럼밀도 No=kT [Watt/Hz]

<참조>

2, AWGN

 - AWGN(Additive White Gaussian Noise)

 - 열잡음이 통신시스템에서 신호를 훼손시키는 특성에 따라 이름붙여진 잡음

       - 가산적/부가적(additive)

       - 백색(white)

       - 가우시안 정규분포(Gaussian)

 가. 가산적/부가적 의미

    - 열잡음이 신호위에 곱하기 연산 과정 없이 단지 더해지는 형태를 취하기 때문

    - 모든 통신채널에 항상 가산적으로 부가됨

 나. 가우시안/정규분포(Gaussian/Normal)

   - 시간영역에서는 가우시안 확률분포를 갖음

   - 주파수영역에서는 균등 확률분포를 갖음

  다. 백색잡음

     - 모든 주파수를 거의 다 포함하기 때문에 백색 잡음이라고 함

3. 백색 잡음 특징

 - 평균값은 0이고 주기적이 아님

 - 가우시안 정규분포를 가짐

 - 전력밀도 스펙트럼이 전 주파수에서 일정함

                          GNN(f) = No/2 [W/Hz] ,  No=kT [Watt/Hz]

 - 평균전력은  

   그러므로 실현 불가능

 -  자기상관함수

 by 위너-힌친 정리

4. 대역제한된 백색잡음의 자기상관함수

  - 대역제한된 백색잡음의 전력밀도 스펙트럼은 다음과 같음

 - 대역제한된 함수를 Rect 함수로 바꾸면

 - 자기상관함수를 푸리에 변환하면 전력밀도 스펙트럼을 얻을 수 있다는 위너-힌친 정리를 이용하고 척도변환 푸리에 변환 성질을 이용하여

 - a=2fm 이므로, 자기상관함수는

5. 통신채널에서 AWGN이 사용되는 이유

 - 개개의 잡음이 가우스 분포가 아니어도 이러한 잡음을 무수히 모아 만든 시스템은 중앙극한정리에 의해 가우스분포를 따르므로 이를 잡음모델로 사용함--->중앙극한 정리

 - 시스템에서 각 요소의 잡음이 가우스분포가 아니어도 모든 잡음이 합성되면서 가우스분포를 가지게 된다는 것임

1. 개요

2. 부호화 이득

3. 맺음말

1. 개요

 - 부호화 이득은 주어진 비트오류확률에서 에러정정목적의 채널부호를 사용함으로써 얻을 수 있는 Eb/No[dB]의 감소량으로 정의됨

 - 채널코드를 사용해서 에러를 정정하면 주어진 비트오류확률에서 Eb/No를 줄일 수 있게됨

 - 즉 적은 에너지를 사용해서 큰 에너지를 사용한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있으므로 이것을 채널코드의 부호화 이득이라 함

2. BER 대 Eb/No

 - 요구되는 BER 값에 따라 Eb/No 값이 결정되면 수신기에서 요구되는 C/N 값이 도출가능하고, 이 값을 가지고 필요한 송신기 파워를 결정할 수 있음

http://www.linuxtv.org/wiki/index.php/File:Est_BER_vs_EbN0.png

3. 부호화 이득

4. 맺음말

 - 채널코드를 사용하면 에러정정과 부호화 이득을 얻을 수 있으나 추가적인 비트사용으로 대역폭은 증가하게 됨

디지털 부호 검출을 위한 등화기에 대하여 기술하고, 고정방식과 적응방식을 비교 설명하시오

1. 개요

2. 등화기 구조/전달함수

3. 등화기 구현 방식

4. 고정 등화기와 적응형 등화기

5. 맺음말

1. 개요

 - 등화기는 대역제한이나 다중경로 페이딩 특성이 있는 채널에서 야기되는 왜곡(진폭왜곡, 위상왜곡)을 보상하기 위한 회로

 - 채널 왜곡을 줄여 심볼간간섭(ISI)을 제거하거나 감소시키기 위한 신호처리 또는 필터링

http://ktword.co.kr/abbr_view.php?nav=&m_temp1=4980&id=972

2. 등화기 전달함수

 - 전 주파수 영역에 걸쳐 진폭 및 위상이 균일한 특성(무왜곡전송조건)을 가지도록 함

 - 등화란 수신측에서 인접된 심볼간 중심에서 심볼간 간섭에너지를 '0'으로 만듬

http://ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=1007&m_search=E

3. 등화기 구현 방식

4. 고정 등화기와 적응형 등화기

5. 맺음말

 - 등화기는 전 주파수 영역에 걸쳐 진폭 및 위상이 균일한 특성을 가지게 함으로써 진폭왜곡과 위상 왜곡과 같은 전송로 왜곡을 보상하는 회로임

 - 정합필터는 신호는 강조하고, 잡음 억제시켜 S/N비를 증대시키는 필터이며, 등화기는 전송로의 진폭, 위상 왜곡에 의해 발생하는 부호간 간섭의 영향을 감소시키느 역할

 - 등화기 설계는 결국 전송채널을 얼마나 알고 있는가에 의존

 - 등화기는 펄스의 늘어짐을 제거하는데, 이 과정에서 잡음 성분도 함께 증폭함으로써 수신채널 잡음을 증가시키기도함

1, 개요/등장배경

2. OTN 특징

3. OTN container

4. 계위 구조

4. OTN 전송 속도

5. ODUflex

6. 맺음말

1, 개요/등장배경

  - ITU-T Recommendation G.709에서 정의

  - WDM 기술에 바탕을 둔 미래형 광 수송 네트워크 표준

  - Digital wrapper 포맷 규정

  - 트래픽의 급격한 증가와 함께 백본을 구성하는 광전송망은

        비동기식(PDH) 기반 -> 동기식(SDH/SONET) 기반-> 파장분할다중화(WDM) 기술 

  - WDM 기술에 SDH/SONET 망을 직접 수용하는 데 한계가 있음

  - 이를 해소하기 위해 차세대 디지털 계위인 광전송계위(OTH) 등장

  - 기존의 다양한 트래픽과 새로운 서비스 등장에 따른 트래픽 수용 및 전송이 가능하게 됨

2. OTN 특징

 가. 제어평면 및 전송평면이 분리됨

 나. 다양한 종속신호 수용

    - 종속신호로는 STM-n, ATM, GFP, GbE등 어떠한 포맷이나 속도의 신호라도 수용가능

 다 광채널 당 전송속도

    - 2.5Gbps, 10Gbps, 40Gbps 등으로 동작

 라. 재구성 가능

   - OXC를 통해 교차연결 및 교환 지원

 마. 다양한 보호 및 복구기능 제공

3. OTN container

http://www.cvt-dallas.org/March2010.pdf

4. OTN 다중화 계위

5. OTN 전송 속도

6. ODUflex

  - 이더넷 신호는 물론이고 FC(Fiber Channel) 또는 디지털 비디오 전송 신호(HD-SDI), CPRI(Common Public Radio Interface) 등의 다양한 전송 신호들의 수용 요구가 높아짐

 - 동시에 최적화된 망 대역폭을 제공하기 위한 유동적 패킷 서비스에 대한 요구가 높아짐

 - 이를 위해 ITU-T에서는 기존의 다양한 클라이언트 신호뿐만 아니라 미래에 출현할 새로운 형태의 모든 클라이언트 신호들을 효과적으로 수용하기 위한 범용 매핑절차(GMP; Generic Mapping Procedure) 기술과유동적 광 채널 데 이터 유닛기술인 ODUflex(flex Optical channel Data Unit)에 대한 G.709표준을 승인하였음(2009년)

 - 범용 매핑절차(GMP)기술과 ODUflex 기술은 다양한 대역폭을 가지는 신호들을 수용하여 망의 효율성을 극대화하기 위한 OTN의 핵심기술임

7. 맺음말

 - IEEE802.3에서는 향후 100G 이후에 등장할 400G 및 1T급 전송방식에 대한 ODU5 프레임의 전송속도 표준화를 진행하고 있음.

 - 100G 이후를 대비한 광 전송관련 원천 기술을 확보하고 국제적인 표준화작업에 적극적으로 참여하여 광전송분야에서도 국제적인 경쟁력을 확보하여야 함.

OTN.pdf

OTH기반신호전송기술동향 (1).pdf

1. 개요

 - 통신시스템의 중요한 목적은 신호를 강화시키고 잡음은 억제해서 신호대 잡음비(SNR:Signal to Noise Ratio)를 증가시키는 것임

 - 신호의 스펙트럼 밀도는 주파수 영역에서 신호의 에너지를 나타내는 에너지 스펙트럼 밀도와

                                                            전력의 분포를 나타내는 전력 스펙트럼 밀도가 있음

2. 에너지 스펙트럼 밀도의 정의

 - 에너지 밀도 스펙트럼이란 [J/Hz]로 1[Hz]내에 들어있는 에너지를 의미함

 - 선형 시스템의 주파수 전달함수가 H(f)인 경우 Y(f)=X(f)H(f)이므로 출력신호의 에너지는 다음과 같이 표현됨

                                                      에너지 스펙트럼 밀도라 정의함

 - 따라서 출력 스펙트럼 밀도는 다음과 같이 표현할 수 있음

3. 전력 스펙트럼 밀도의 정의

 - 전력 스펙트럼 밀도는 [Watt/Hz]로 1[Hz]내에 들어있는 전력을 의미함

 - 자기상관함수를 푸리에 변환하면 얻을 수 있으며 이를 위너-킨친 (Winer-khinchine)정리라 함

                                     전력밀도 스펙트럼=자기상관함수의 푸리에 변환

 - X(t)의 전력은 전력밀도 스펙트럼을 적분하면 얻을 수 있음

4. 도입목적

 - 에너지 스펙트럼 밀도 곡선의 전체 면적은 '총에너지'가 됨

 - 전력 스펙트럼 밀도 곡선의 전체 면적은 '평균전력'이 됨, 잡음 전력 등의 계산을 용이하게 수행할 수 있음

 - 신호와 잡음을 측정해내기 위해 에너지 스펙트럼 밀도와 전력 스펙트럼 밀도를 도입하여 사용

 푸리에 변환을 구하시오

1. 푸리에 변환

2. 주파수 스펙트럼

- 변조에 의한 주파수 스펙트럼 이동

연속시간 및 이산시간 컨볼루션

1. 개요

 - 하나의 함수와 또다른 함수를 반전 이동한 값을 곱한 다음 구간에 대해 적분한 값

 - 표현식

- 그래프상에서 해석

2. 연속시간 시스템의 컨볼루션

3. 이산시간 시스템의 컨볼루션

구형파 h(t)와 s(t)의 convolution을 도식적으로 구하시오

 1. 도식적인 표현

2. 결과

x[n]과 h[n]이 주어질 때, y[n]=x[n]*h[n]을 구하여라

x[k]에다다 h[-k]를 이동시키면서 모든 k에 대하여 곱하고 더하면, 아래와 같은 결과를 얻을 수 있음

1. Convolution

 - 하나의 함수와 또다른 함수를 반전 이동한 값을 곱한 다음 구간에 대해 적분하여 새로운 함수를 구하는 수학 연산자

 - 표현식

- 그래프상에서 해석

 - 응용

    시스템 해석

    임펄스 응답

    Digital & Analogue Filter 해석

2. 상관함수(Correlation Function)

 - 신호간에 유사성 정도를 나타내는 함수

 - 자기상관(Auto-correlation): 시간/주파수 축 상으로 이동된 자기 자신과의 상관성을 나타냄

 - 상호상관(Cross-correlation): 서로 다른 신호간에 상관성을 나타냄

 - 표현식

 - 그래프 상에서 해석

- 상관함수의 푸리에 변환은 전력에 관한 주파수 스펙트럼임(Winner-Kinchine 정리)

- τ=0 일때 자기 상관함수 값은 시스템의 평균전력이 됨

<김기남 공학원 자료>

1. 선형시스템 

 - Linear System

 - 선형시스템이란 중첩의 원리가 성립하는 시스템

 - 여러 입력이 합성이 되어 가해진 시스템의 출력은 각각의 입력에 대한 출력의 합과 같은 시스템을 말함

 - 중첩의 원리가 성립하는 시스템은 다음 식을 만족

- 선형시스템은 1차 시스템이며 y절편을 갖지 않는다

2. 시불변시스템

 - Time-Invariant System

 - 시스템의 입,출력 관계가 시간에 따라 변하지 않는 시스템

 - to만큼 지연된 신호 x(t-to)가 시스템에 인가될 때 출력 신호도 동일한 시간 to 만큼 지연되어 나타나는 시스템

3. 응용

 - 복잡한 비선형 시스템도 선형시스템으로 근사화하여 해석할 수 있다

 - 시스템 임펄스 응답

 - 주파수 전달 특성

 - 콘볼루션

구현가능한 가장 간단한 RC필터의 주파수 전달함수와 임펄스 응답을 구하고 진폭 및 위상 응답 특성을 도시하시오

1. 주파수 전달 특성

1. 개요

 - 희망주파수만 선택해서 주파수 변환장치(Mixer)에서 미리 정해진 중간주파수(IF)로 변환한 후 검파하는 방식

 - 반송파(Carrier) 주파수를 기저대역(Baseband) 주파수로 직접 변환하지 않고, RF 신호에서 선택된 신호대역만을 중간단계로 1차적인 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환한 후 다시 기저대역으로 변환하는 수신 방식

2. 수퍼헤테로다인 구성도 및 구성요소

3. 구성요소

4. 영상주파수

 - 송신 측에서 Mixer를 통과하면 합과차의 출력이 나옴

 - 원래 원하는 주파수가 아닌 LO 건너편의 주파수 성분을 Image frequency라고 함

 - 수신측에서 Mixer를 통과하면 똑같은 IF주파수를 만들면서 간섭 발생

  - image frequency가 유입되는 것을 막기 위해 사용하는 것이 바로 image filter

  - FM 방송의 경우 100MHz를 수신하기 위해서는 110MHz의 국부발진을 하여 110-100=10MHz IF 중간주파수로 만들어 냄

  - 영상수신이란 120MHz도 수신이 된다는 것임

5. 중간 주파수 선정

<참조>

http://www.rfdh.com/

http://www.rfdh.com/bas_rf/begin/if2.htm