정보통신 정보관리기술사/통신이론 22

문. AWGN(Additive Gaussian White Noise) 정의 및 사용 이유

문. AWGN(Additive Gaussian White Noise) 정의 및 사용 이유 답. 1. AWGN의 정의 - 시스템의 가장 일반적인 잡음으로 모든 주파수 대역에서 일정한 분포를 갖는 잡음 - 실제 존재하지 않는 이상적인 잡음 2. AWGN 개념도 및 특징 가. 개념도 - Additive: 전송신호에 더해지는 형태임(r(t)=s(t)+n(t)) - Gaussian: 통계적으로 가우시안 정규분포 - White: 모든 주파수대역에서 나타나므로 백색임 나. 특징 - 평균값은 0이고 비주기 신호임 - 전 주파수대역에 걸쳐 전력스펙트럼밀도가 일정(No/2) - 통계적 성질이 시간에 따라 변하지 않는 정상적 랜덤과정 - 대역폭이 무한대이므로 평균전력도 무한대(실현 불가능) - 백색잡음에 가장 근접한 잡음으..

문. 통신시스템의 측정 장비인 오실로스코프, 스펙트럼 아날라이저, 네트워크 아날라이저를 비교 설명하시오.

문. 통신시스템의 측정 장비인 오실로스코프, 스펙트럼 아날라이저, 네트워크 아날라이저를 비교 설명하시오. 답. 1. 통신시스템 측정 장비의 필요성 - 통신시스템을 구성하는 단말기, 기지국 장비, 전송망장비 등을 연구개발, 생산하기 위해 측정 장비가 필수적으로 사용됨 - 각 장비들의 동작출력변화, 동작주파수대역, 반송파 주파수 S파라미터, 임피던스 매칭여부 등을 측정하는데 측정 장비가 필요함 2. 통신시스템 측정 장비의 종류 가. 오실로스코프의 개념 및 특징 구 분 설 명 개념도 - 주요기능 시간/진폭 스케일링, 트리거기능, 포지션 변경, 차분계산 개념 - 오실로스코프는 시간에 따른 입력전압의 변화를 측정하는 장비임 특징 - 디지털신호와 아날로그신호 모두 측정 가능 - 시간적 변화가 빠른 신호를 관찰하기 ..

문. 샤논의 정보화이론 3가지

문. 샤논의 정보화이론 3가지 답. 1. 샤논의 정보화이론 개념 - 샤논의 정보화이론은 잡음이 있는 전송선로로 신호를 전송할 때 전송할 수 있는 최대 정보량에 대한 이론 제시 - 샤논의 정보화이론은 3가지로 구성됨 1) 샤논의 소스코딩 이론: 제1정리 2) 샤논의 채널코딩 이론: 제2정리 3) 샤논의 채널용량 이론: 제3정리 2. 샤논의 정보화 이론 개념도 - 아날로그 신호를 디지털로 변환하여 전송할 때 소스코딩, 채널코딩을 통해 전송선로로 전송 - 샤논의 정보화 이론을 바탕으로 이론적 기준치 제시 3. 샤논의 정보화 이론 제 1정리: 소스코딩 이론 구 분 설 명 수식 - - 여기서 L은 평균부호길이 값이며(소스코딩 후 ) H(s)는 이 원소스의 엔트로피임 - H(s)는 다음과 같이 표현됨 - 의미 - ..

문. 정보 엔트로피

문. 정보 엔트로피 답. 1. 정보 엔트로피의 개념 - 정보량은 정보가 지니고 있는 불확실성의 정도를 확률을 이용하여 나타낸 것 - 불확실성이 클수록 많은 정보량을 가지며 사건이 확실히 존재하면 정보량은 없음 - 정보 엔트로피는 어느 심볼구간내에서 각 심볼들이 다른 확률로 발생하는 경우 얻을 수 있는 정보량의 기댓값 2. 정보 엔트로피 개념도 및 특징 가. 개념도 - 정보 엔트로피는 평균정보량을 의미함 - 발생확률이 작을수록 정보량은 커지고 발생확률이 높을수록 정보량은 작아짐 나. 특징 구 분 설 명 평균 정보량 - - M: 심볼갯수 m: 메시지 심볼집합 P: 발생확률 최대 평균 정보량 - - 각 심볼의 발생확률이 같을 때 평균 정보량은 최대가 됨 - 불확실성이 최대일 때 평균 정보량임 3. 정보 엔트로..

문. AWGN채널 가정하에서 정합필터링과 데이터 1비트 또는 심볼 1 판정방법

문. AWGN채널 가정하에서 정합필터링과 데이터 1비트 또는 심볼 1 판정방법 답. 1. AWGN 채널 가정하에서 정합필터의 개념 - 정합필터는 전송중에 부가되는 잡음(AWGN)의 영향을 최소화하고 수신측에서 SNR이 최대로 유지하게하는 선형 시불변필터임 2. AWGN채널 가정하에서 정합필터의 필요성 - 디지털통신시스템에서는 펄스의 파형이나 크기는 별로 중요하지 않고 펄스의 존재유무를 판단하는 것이 중요 - 디지털통신시스템에서 펄스의 존재유무가 결정되는 순간에 SNR의 크기가 최대가 되도록하는 정합필터가 필요 3. AWGN채널 가정하에서 정합필터링과 데이터 판정방법 설명 가. 개념도 - 노이즈가 삽입된 신호는 정합필터와 표본화기를 거쳐 비트판정기로 들어감 나. 세부설명 구 분 설 명 에러정정율 - 버스트..

문. 인터리빙(Interleaving)

문. 인터리빙(Interleaving) 답. 1. 인터리빙(Interleaving)의 개념 - 인터리빙은 연속적인 버스트에러를 랜덤에러로 변환할 때 사용하는 기술임 - 입력되는 비트를 연속적으로 보내지 않고 특정 패턴으로 순서를 바꿔 전송함 2. 인터리빙의 개념도 및 특징 가. 개념도 - 데이터를 3x3블록에 가로로 입력하고 세로로 기록(변환) - 전송 중 집단에러가 발생되어도 복원 시 랜덤 에러로 나타남 나. 특징 구 분 설 명 에러정정율 - 버스트 에러를 랜덤에러로 변경하여 에러정정율 향상 잉여비트 불필요 - 추가 비트 없이 비트배열만으로 에러율 감소 무선구간 활용 - 구성이 간단하여 무선구간 에러 제어에 많이 사용됨 3. 인터리빙과 채널코딩 비교 구 분 인터리빙 채널코딩 원리 입력신호 순서 변경 에..

문. 연접부호(Concatenated Code)

문. 연접부호(Concatenated Code) 답. 1. 연접부호의 개념 - 2개의 부호기를 직렬로 배치하여 에러정정 성능을 향상시킨 기술 2. 연접부호의 개념도 및 특징 가. 개념도 - Inner Code는 버스트 에러 정정부호 사용(BCH) - Outer Code는 랜덤 에러 정정부호 사용(LDPC) - Inner Code와 Outer Code 사이에 Interleaver 배치 나. 특징 구 분 설 명 Inner Code - BCH와 같은 블록코드는 버스트 에러에 강함 Outer Code - LDPC와 같은 비블록 코드는 랜덤에러에 강함 오류정정 효과 - Inner Code 출력에 남는 오류를 분산시켜 Outer Code에 의해 오류정정 효과를 높임 3. BCH와 LDPC를 같이 사용하는 이유 - ..

문. LDPC(Low Density Parity Check) 코드

문. LDPC(Low Density Parity Check) 코드 답. 1. LDPC 개요 - LDPC는 합곱 알고리즘을 사용하여 샤논의 한계에 근접한 성능을 제공하는 코드임 - 입력신호를 전지행렬에 곱한 후 패리티 검사 행렬을 이용하여 다양한 부호화율을 가진 부호로 쉽게 생성 가능 - 5G, DVB-T2, ATSC 3.0 적용 2. LDPC 개념도 및 특징 가. 개념도 - 송신측에서 입력신호를 합곱 알고리즘의 행렬식과 곱함 - 수신측에서 패리티 검사 행렬을 이용하여 디코딩함 나. 특징 구 분 설 명 H/W 복잡도 - 복잡도가 낮고 병렬처리에 제한이 없음 - 전치행렬을 거치면서 인터리빙의 효과를 가지게 되어 인터리버 필요 없음 부호화율 - 패리티 검사 행렬에 의해 어떠한 부호화율을 가진 부호로 쉽게 생성..

문. 오류정정부호의 Coding gain

문. 오류정정부호의 Coding gain 답. 1. 부호화이득 개요 - 통신시스템의 송수신간 전송로의 열화 특성을 극복하기 위해 채널코딩을 사용함 - 부호화 이득은 채널 코딩을 사용하여 수신 신호의 Eb/No를 감소시킬 때 발생하는 전력이득을 말함 2. 부호화이득 개념도 및 특징 가. 개념도 - 부호화이득은 전송데이터에 에러정정을 위한 채널코딩을 사용하면 증가함 나. 특징 구 분 설 명 부호화이득 (dB) - - Eb/No(uncoded) : 채널부호화를 추가하기 전 - Eb/No(coded) : 채널부호화를 수행 후 기대 효과 - 채널코딩을 사용하면 BER성능은 개선되지만 전송대역폭은 N/K(Codeword Length/Message Length) 배 증가함 3. 소수 부호화이득과 채널 부호화이득 비교..

문. H-ARQ(Hybrid-Automatic Repeat Request)

문. H-ARQ(Hybrid-Automatic Repeat Request) 답. 1. H-ARQ의 개념 - H-ARQ는 ARQ와 FEC를 결합한 방식으로 ARQ에 비해 오류제어성능이 우수함 - H-ARQ는 수신측에서 오류검출 및 오류정정을 시도하고 오류 존재 시 ARQ를 시도함 2. H-ARQ의 개념도 및 특징 가. 개념도 - 송신측에서는 데이터에 오류 정정 코드를 부가하여 전송함 - 수신측에서는 먼저 데이터 오류 검출 후 정정부호로 복조를 시도하고 복조가 되지 않을 시에는 재전송을 요청함. 나. 특징 구 분 설 명 ARQ+FEC 기술 - 열악한 무선 환경에서 재전송을 줄여 시스템의 용량을 증가시킴 Link Adaptation - Link Adaptation 기법으로 전송효율, 대역폭 효율을 높임 복호화..

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