디지털 통신시스템 프로젝트

목차

※ 1조가 하게 될 과제 목록

1. 목 적


2. 내 용


3. 시 뮬 레 이 션 결 과


4. 결 론

본문내용

e 값에 따른 오율을 결정한다.
(MPSK 오율 :
위상동기 MFSK 오율 :
위상비동기 MFSK 오율 :
Line 33 : Log scale 형식으로 그래프를 설정, x축, y축의 명칭 설정, 가로축의 범위 설정
Line 34 ~ 40 : mode 가 1일 경우, 즉 MPSK 일 경우 파형의 범위와 text 설정
Line 41 ~ 47 : mode 가 2일 경우, 즉 위상동기 MFSK 일 경우 파형의 범위와 text 설정
Line 48 ~ 55 : mode 가 3일 경우, 즉 위상비동기 MFSK 일 경우 파형의 범위와 text 설정
가우시안 Q 함수를 사용하기 위해 function 을 사용하였다.
②
* 이론적인 배경
현재 가장 많이 사용되고 있는 접속 시스템인 부호 분할 다중 접속방식(CDMA) 은 DSSS(Direct Sequence) 를 사용하는 방식이다. 각 사용자마다 고유한 확산 부호(PN 코드)를 할당 받고, 모든 Active 사용자는 같은 주파수 대역에 걸쳐 동시에 전송한다. 주어진 사용자로부터 정보를 수신하기를 원하는 다른 사용자는, 모든 수신한 정보의 합을 원하는 전송된 사용자의 확산 코드와 상관시킨다. 그리고 송-수신기 쌍이 서로 적절하게 동기화되었다고 가정하고 전송을 수신한다. 만약 사용자에게 할당된 부호의 집합이 서로 직교성을 유지하지 않는다면, 혹은 만약 직교성을 유지할지라도 다중 경로로 인해 수신하는 사용자에게 지연된 요소가 도착한다면, 특정 수신 사용자의 검출기에서 다른 사용자의 부분적인 상관은 잡음으로 보일 것이다. 즉 사용자 수가 증가함에 따라 오율이 증가할 것이다. 이러한 부분적인 상관은 궁극적으로 동시에 시스템에 접속하고자 하는 사용자의 수를 제한하게 된다.
* 프로그램 및 흐름도
<흐름도>
<프로그램>
Line 1 : 비트당 칩의 개수를 입력
Line 2 : 사용자 수를 입력
Line 7 : for 반복문을 통해 1부터 사용자의 수만큼 반복하도록 실행
Line 9~10 : 사용자 수에 따른 SNR 결정
(SNR = )
Line 11 : SNR에 의한 비트오율 결정
( = )
Line 12 ~ 19 : 비트오율에 따른 파형을 log scale 형식으로 설정
가우시안 Q 함수를 사용하기 위해 function 을 사용하였다.
3. 시뮬레이션 결과
①
프로그램을 실행하면 위와 같이 모드를 입력하라는 선택문이 나오게 된다.
1) 1을 입력할 경우
M 값에 따른 MPSK 의 오율을 나타낸 파형을 simulation 해준다. 위 simulation을 통해 M 이 증가할수록 오율이 커져서 시스템이 나빠진다는 것을 알 수 있었다.
2) 2를 입력할 경우
M 값에 따른 위상동기 MFSK 의 오율을 나타낸 파형을 simulation 해준다. 위 simulation 을 통해 M 값이 커질수록 오율이 감소한다는 것을 알 수 있었다.
3) 3을 입력할 경우
M 값에 따른 위상비동기 MFSK 의 오율을 나타낸 파형을 simulation 해준다. 위 simulation 을 통해 위상동기 MFSK 의 오율과 동일하다는 것을 알 수 있었다. 즉 M 값이 커질수록 오율이 감소한다는 것을 알 수 있었다.
②
프로그램을 실행하게 되면 비트당 칩의 개수와 사용자 수를 입력하라는 선택문이 나오게 된다.
1) 사용자 수가 5일 경우
사용자수가 5명밖에 되지 않을 경우 오율이 낮다는 것을 알 수 있다.
2) 사용자 수가 10일 경우
사용자 수가 10명일 때는 5명일 때보다는 오율이 증가하는 것을 볼 수 있다.
3) 사용자 수가 20일 경우
사용자수가 늘어나니까 오율이 급격히 증가한다는 것을 알 수 있다.
4) 사용자 수가 30일 경우
사용자 수가 많아질수록 오율이 증가하면서 시스템이 나빠지고 있다. 특히 사용자수가 20을 넘을 경우에는 어떠한 를 사용해도 오율이 이 될 수 없다.
4. 결 론
M진 통신시스템과 DSSS(직접 순차 확산대역) 통신시스템은 ‘디지털 통신 시스템’ 이라는 강의 시간을 통해 이론적으로 많이 공부해왔던 내용이었습니다. 하지만 이번 프로젝트를 통해 이론적으로만 공부해왔던 것들을 MATLAB을 통해 직접 파형을 만들어보고, 파형을 통해 직접 분석해봄으로써 위 두 가지 시스템에 대한 이해도를 높일 수 있었고, 위 내용에 대해 다시금 복습할 수 있었던 계기가 될 수 있었습니다. 무엇보다도 이 프로젝트를 통해 오랫동안 다루지 않았던 MATLAB이라는 프로그램을 다시 다루어봄으로써 익숙하면서도 멀게만 느껴졌던 MATLAB에 적응할 수 있는 성과를 이루어낼 수 있었습니다.
MATLAB 에 대한 지식이 부족했기 때문에 직접 프로그램을 설계하지는 못하고 교재에 있는 내용을 그대로 입력할 수밖에 없었던 사실이 아쉽긴 했지만 소스를 하나하나 분석해보면서 소스에 대한 이해도와 함께 시스템의 이해도를 높일 수 있었고, 이론적으로 배웠던 오율이나 Q 함수 등을 나타내는 함수에 대해서 알 수 있었던 보람 있었던 프로젝트였습니다.
이번 프로젝트에 정말 분석해보고 싶었던 두 가지 시스템에 대해 시뮬레이션을 해보았습니다.
M 진 시스템인 ① 의 경우는 컴퓨터 연습문제 1번에 해당되는 문제였는데 컴퓨터예제 8.1 인 MPSK 의 소스를 보완하고, if 문을 사용하여 선택입력을 통해 파형이 나오는 과정을 추가하였습니다. 하지만 위상비동기 MFSK 의 경우 오율이 복잡했기 때문에 시뮬레이션 하는 과정이 힘들었습니다. 위 오율을 만족시킬 수 있는 MATLAB 의 함수를 찾아내고 이해하는 과정이 힘들었지만 이해를 하고 성공적으로 파형을 만들어냈을 때는 매우 짜릿하고 보람 있었습니다.
② 의 경우는 우리들이 앞으로 자주 접하게 될 CDMA 를 제대로 공부해보겠다는 생각으로 시뮬레이션 했습니다. 소스 자체는 크게 어렵지 않았지만 이를 통해 여러 가지를 공부하고 이해할 수 있었던 계기가 되었습니다.
교재에 있는 여러 종류의 컴퓨터 문제들을 다루어보고 싶었지만 MATLAB 에 대한 지식이 부족해 두 개밖에 다루지 못했던 점이 매우 아쉬웠고, 이번 프로젝트를 계기로 MATLAB 에 대해 집중적으로 공부하여 어떤 시스템이든 완벽한 파형을 만들어내는 프로그램을 작성할 수 있도록 노력할 것입니다.

키워드

PSK,   FSK,   DSSS,   위상동기,   위상비동기,   coherent