[통신이론] DSB-SC, DSB-LC, SSB, VSB 시뮬레이션

목차

Problem 1. [DSB-SC]

Problem 2. [DSB-LC]

Problem 3. [SSB]

Problem 4. [VSB]

본문내용

freq. domain
-DSB-SC과정을 거친후 USB-SSB filter를 통과시켜 USB-SSB 스펙트럼을 만들었다.
SSB신호를 만드는 방법은 세가지 정도가 있다. 첫 번째는 필터를 이용하는 방법이고 두 번째는 phase shift modulation 세 번째는 analytic signal 을 이용하는 방법이다. 필터를 이용하는 방법은 ideal 필터를 만드는데 어려 움이 따르기 때문에 구현하기 어렵고 두 번째 나 세 번째 방법을 이용하여 SSB신호를 만들어낼 수 있다. 여기서는
프로그램의 편의를 위하여 ideal 필터를 통과시키는 방법을 택했다.
time domain
-freq. domain에서 LSB 스펙트럼을 제거 했으므로 신호의 전체 파워가 DSB-SC에 비해서 반정도로 줄어들었음을
볼 수 있다.
(b) (a)의 신호를 수신할 수 있는 coherent detector를 설계하고 이를 통해 복원된 신호를 time domain에서 한주기
frequency domain에서 0~2pi까지 plot 하시오.
time domain after coh. detec.
-ideal한 coherent detector 를 사용했으므로 역시 원신호와 거의같은 파형으로 복원되었음을 볼 수 있다.
하지만 앞서 말한바와 같이 실제로 시스템을 구현할때는 frequency offset이나 phase 가 존재하게 되므로 원신호 와 완전히 일치하는 신호를 만들어 내기는 어렵다.
freq. domain after coh. detec.
-LPF를 사용해서 고주파대역을 잘라내고 저주파대역의 스펙트럼만 남겨놓았다.
(c) 전송채널에 SNR이 0dB, 10dB가 되도록 AWGN을 발생시커 (b)를 수행하고, noise의 영향을 고찰하시오.
freq. domain through coh. detec. with noise 0dB
time. domain through coh. detec. with noise 0dB
freq. domain after coh. detec. with noise 10dB
time domain after coh. detec. with noise 10dB
- 그래프에서 보는 것과 같이 0dB 경우 잡음과 신호가 같은 비율로 섞여 있기 때문에 복원된 신호가 원신 호에 비해 꽤 왜곡되어 있음을 알 수 있다. 하지만 coherent detection 과정에서 LPF를 사용하여 원신호의 bandwidth 에 해당하는 부분만 잘라냈기 때문에 대략적인 파형은 그대로 유지하고 있음을 알 수 있다.
10dB의 노이즈가 더해졌을 경우에는 신호대 잡음비가 10:1이기 때문에 노이즈가 신호에 큰 영향을 주고 있지 않 음을 않다.
Problem 4. [VSB]
VSB filter : ,
(a) 위의 VSB filter를 이용하여 VSB신호를 발생시키고 이를 time domain에서 한주기, frequency domain에서 0~2pi까지 plot 하시오.
freq. domain
-ideal 필터를 만들기 어렵기 때문에 SSB를 이용하면 DC성분이 섞인 신호를 mod. demod, 하기 어렵고 DSB를
쓰면 bandwidth가 너무 넓기 때문에 주파수 낭비가 심하다. 그래서 이두가지의 장점과 단점을 서로 보완하기 위해
필터의 기울기가 비스듬히 기울어져 있는 VSB modulation을 사용하며 이는 주로 TV의 전송방식에 많이 사용된 다. 이 그래프에서도 필터에 의해 비스듬히 깎여진 스펙트럼을 볼 수 있다. VSB는 일반적으로 SSB보다 1.25배 정 도의 bandwidth를 사용한다.
time domain
-freq. domain에서 VSB필터에 의해 일부 스펙트럼이 제거 되었으므로 신호의 전체 파워가 SSB의 경우 처럼 DSB-SC에 비해서 줄어들었음을 볼 수 있다.
(b) (a)의 신호를 수신할 수 있는 coherent detector를 설계하고 이를 통해 복원된 신호를 time domain에서 한주기
frequency domain에서 0~2pi까지 plot 하시오.
freq. domain
-LPF를 사용해서 고주파대역을 잘라내고 저주파대역의 스펙트럼만 남겨져 있다.
time domain
-ideal한 coherent detector 를 사용했으므로 역시 원신호와 거의같은 파형으로 복원되었음을 볼 수 있다.
하지만 앞서 말한바와 같이 실제로 시스템을 구현할때는 frequency offset이나 phase 가 존재하게 되므로 원신호 와 완전히 일치하는 신호를 만들어 내기는 어렵다.
(c) 전송채널에 SNR이 0dB, 10dB가 되도록 AWGN을 발생시커 (b)를 수행하고, noise의 영향을 고찰하시오.
freq. domain
time domain
freq. domain
time domain
-위 그래프에서 보는 것과 같이 0dB 경우 잡음과 신호가 같은 비율로 섞여 있기 때문에 복원된 신호가 원신호 에 비해 꽤 왜곡되어 있음을 알 수 있다. 하지만 coherent detection 과정에서 LPF를 사용하여 원신호의 bandwidth 에 해당하는 부분만 잘라냈기 때문에 대략적인 파형은 그대로 유지하고 있음을 알 수 있다.
10dB의 노이즈가 더해졌을 경우에는 신호대 잡음비가 10:1이기 때문에 노이즈가 신호에 큰 영향을 주고 있지 않 으나 앞에서 본 DSB나 SSB방식에 비하여 약간 더 왜곡이 되어있음을 볼 수 있다. 이 원인은 앞서 관찰한 DSB나 SSB에서는 실제로 만들기 어려운 ideal 필터를 사용하여 복원하였지만 VSB 방식에서는 실제로 구현가능한 비스듬 한 기울기를 가진 필터를 사용하였으므로 앞의 것들에 비해 왜곡이 약간 더 존재하게 된다. 따라서 VSB 모델의 결과가 더 실제 통신모델과 흡사하다고 할 수 있겠다.

키워드

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