가카리의 공부방

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 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 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. 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 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 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) 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..

문. ARQ(Automatic Repeat Request) 답. 1. ARQ의 개념 - 송신측에서 전송한 신호가 에러발생 시 수신측에서 송신측으로 재전송을 요청하는 방식 - 데이터 통신에서 2계층의 흐름제어 및 오류제어를 목적으로 사용함 2. ARQ의 개념도 및 특징 가. 개념도 - 송신측에서 수신측으로 전송한 프레임에 에러 발생 시 재전송을 요청함 나. 특징 구 분 설 명 회선 효율 - 송신측에 재전송 요청을 위한 역채널이 필요하며 회선 사용효율이 저하됨 구현성 - 구현이 간단하고 신뢰성이 우수함 채널코딩 방식 -Backward Error Correction 방식임. - 문자단위의 저속 통신방식에서 사용됨 3. ARQ의 종류 구 분 설 명 Stop and wait ARQ - 수신측 응답이 올 때까지 다..

문. Polar code 답. 1. Polar code의 개념 - 2008년 터키의 Arikan 교수에 의해 제안된 채널 양극화 현상을 이용하는 코드 - 채널 양극화 현상으로 발생한 안정한 채널에는 메시지를 전송하고 불안정한 채널에는 패리티를 보내는 방식 2. Polar code 개념도 및 특징 가. 개념도 - 채널 합성과정을 통해 채널 Index별로 에러확률을 구하면 에러 발생확률이 100%와 0%로 양극화됨 - 에러발생확률이 100% Index는 패리티비트를 삽입하고 0%인 Index는 메시지 비트를 삽입하여 전송함. 나. 특징 구 분 설 명 성능 - 부호어의 길이가 충분히 크면(2^20이상) 샤논의 한계(-1.6dB) 만족가능 복잡도 - 부호화/복호화 복잡도 : NlogN(N : 부호어 길이) co..

문. LDGM(Low Density Generator Matrix) 답. 1. LDGM의 개념 - LDPC(Low Density Parity Check)의 한계치에 근접한 Error Coding기법 - LDGM은 Encoding의 복잡도를 개선한 LDPC의 특수한 형태 2. LDGM 개념도 및 특징 가. 개념도 - n: codeword n-k: parity node k: source packet size c: check node - 검사행렬(Parity Check Matrix)는 대다수 0과 1로 이루어진 소행렬 매트릭스를 이용한 선형코드의 부(복)호화 - 송신측에서 입력신호를 합곱 알고리즘의 행렬식과 곱함 - 수신측에서 패리티 검사 행렬(Parity Check Matrix)로 복호화함 나. 특징 구 분..