통신 정리

1. Modulation, 변조

: 메시지 신호를 전송에 적합한 신호로 변환하는 과정

- 메시지 신호를 어디에 싣느냐에 따라 modulation 종류가 결정된다. 

• Amplitude Modulation , 진폭 변조
• Frequency Modulatio, 주파수 변조
• Phase Modulation, 위상 변조

 

2. Demodulation (detection), 복조 (검파)

원본 메시지를 복구하는 과정

 

 

3. carrier 

- Sinusoidal wave(정현파)나 periodic signal(주기신호)를 주로 사용한다. 

- 전자파는 멀리 전송할 수 있는데 정형파는 전자파로 변환하는 것이 비교적 쉽다.

- 전송에 적합한 신호이다. 

 

 

4. Modulating signal

- message signal(메시지 신호)나 information signal(정보 신호)를 의미한다. 

- 소리, 영상 등

- 각각의 신호는 각각의 대역폭(base band에서의 대역폭)이 존재한다. 

 

 

5. Modulated signal

- 변조된 신호를 의미한다. 

- carrier에 Modulating signal ( message signal )을 싣은 것이다. 

- pass band spectrum을 가진다. 

- 일반적으로 carrier frequency fc는 메시지 신호의 대역폭 B 보다 크다. 즉, fc >> B

- 전송에 적합한 신호이다. 

 

 

6. 일반적인 변조 신호 ( Modulated signal )

- pure carrier

 : 메시지 신호가 포함되지 않은 순수한 carrier

이때, a,  θ는 상수 이다. 

 

- 하지만 Modulated signal에서는 a(t)와 θ(t) 중 어디에 메시지 신호를 싣느냐에 따라 a,  θ가 상수가 아닌 t에 대한 함수로 나타나며, 

진폭 a에 메시지 신호를 싣으면 즉,  a(t) 이면 진폭변조, 

θ에 메시지 신호를 싣으면 위상 변조라 한다. 

 

 

7. instantaneous amplitude(순시 진폭), instantaneous angle(phase) (순시 위상), instantaneous frequency (순시 (각)주파수)

- Instantaneous amplitude(순시 진폭)

- Instantaneous angle(phase) (순시 위상)

- Instantaneous frequency (순시 (각)주파수)

 instantaneous phase을 t에 대해 미분한 것을 나타낸다. 

 

8. 위상변조와 주파수 변조 구분

-  위상 변조 : θ(t)가 상수,  θ(t)가 메시지 신호에 비례한다. 

- 주파수 변조 : dθ(t)/dt 즉, θ(t)의 변화율이 메시지 신호에 비례하면 주파수 변조라 한다.  

9. 변조( Modulation )분류

- 메시지 신호 : m(t)

 9.1.  Amplitude Modulation , 진폭 변조

 - 메시지 신호가 진폭 a(t)에 포함된다

- 주의 !

θ(t)가 상수 이지만 순시 위상이 상수인것은 아니다.

Instantaneous angle(phase) (순시 위상)

이므로 시간 t에 따라 변하는 함수이다. 

하지만 θ(t)는 constant이고, 선형적으로 변화한다. 

 

 

 

9.2. angle Modulation

Frequency Modulation와 Phase Modulation을 angle Modulation이라 한다. 

 

9.2.1 Phase Modulation, 위상 변조

- 메시지 신호가 θ(t)에 들어 있다. 

- 이때 a(t) = A , 즉, 진폭은 상수이다 

- θ(t)가 m(t)에 비례한다. 

9.2.2. Frequency Modulation, 주파수 변조

- 메시지 신호가 dθ(t)/dt 에 들어 있다. 

- 이때 a(t) = A , 즉, 진폭은 상수이다 

 

 

10. message signal에 대한 기본 가정 (basic assumption on Message signal)

1. message signal은 실수 이다. 
2. message signal 은 baseband signal이다. 
3. message signal은 대역 제한(band limited)신호이다. 유한한 대역폭을 가진다. 
4. message signal은 평균이 0이고, 전력이 유한하며, 진폭이 제한되어 있다고 가정한다. 

10.1 message signal은 실수 이다. 

- 따라서 conjugate symmetric관계를 가진다. 

참고 링크 

 

따라서

도 만족한다. 

 

10.2  message signal 은 baseband signal이다. 

message signal은 대역 제한(band limited)신호이다. 유한한 대역폭을 가진다. (finite BW(Band Width))

- pass band와 base band일때 Band Width를 보는방법에 차이가 있다. 

baseband bandwidth 검색. :chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/http://ece.iit.edu/~biitcomm/research/references/Other/Tutorials%20in%20Communications%20Engineering/Tutorial%209%20-%20Baseband,%20Passband%20and%20Amplitude%20Modulation%20%28AM%29.pdf

위의 사진처럼 base band일때 BW는 양의 주파수 대역까지로 볼 수 있으며, pass band일떄는 스펙트럼이 나타나는 부분 전체의 폭을 의미한다. 

 

10.3 message signal은 평균이 0이고, 전력이 유한하며, 진폭이 제한되어 있다고 가정한다.