정보통신공학부 디지털통신 시스템 설계 결과보고서 4

소개글

정보통신공학부 디지털통신 시스템 설계 결과보고서 4 에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

t) && y1[j] {
count[i]++;
}
}
}
//pdf
for(int i=0; i {
pdf[i]=(double)count[i]/(double)size/interval;
}
//cdf
for(int i=0; i {
for(int j=0; j<=i; j++)
{
cdf[i]=cdf[i]+pdf[j]*interval;
}
}
//평균및분산값
double mean=0;
double var=0;
for (int i=0; i mean=mean+pdf[i]*(interval*i+start+interval/2)*interval;
var=var+pdf[i]*pow((interval*i+start+interval/2),2.0)*interval;
}
var=var-mean*mean; // E[X^2]-{E[X]}^2
cout << \"계산값의평균: \" << mean << endl
<<\"계산값의분산: \"<< var << endl << endl;
ofstream a1,a2;
a1.open(\"cdf.txt\");
a2.open(\"pdf.txt\");
for(int i=0; i {
a1< }
a1.close();
for(int i=0; i {
a2< }
a2.close();
}







<고찰>
이번 실습은 평균과 분산 값에 따른 AWGN의 PDF와 CDF를 그려보는 실습 이였습니다.
먼저 소스 코드를 설명하면 다음과 같습니다.
uniform한 랜덤 변수 두 개를 선언해 주어야 하기 때문에 2주차 실습에 했던 내용대로 아래와 같이 하여 uniform한 랜덤 변수 두 개를 얻을 수 있었습니다.
그 다음 가우시안 랜덤 변수를 생성해 주어야 했는데 실습 강의 노트에 있는 식을 따라서 아래와 같이 구현 하였습니다.
위에 코드를 살펴보면 N(평균,분산)에 따라 다른 식들을 적용해 주었습니다. 수업시간에 조교님께서 알려주신 방법을 사용하여서 구하게 되었습니다.
아래에 그림에 각각의 평균과 분산에 따라서 어떻게 식을 구하게 되었는지 첨부 하였습니다.
그 다음 PDF와 CDF를 구하는 식에서 살펴보면
아래와 같이 구현 하였습니다. 2주차 실습과 조금 다른 점이 있다면 +start를 해준 부분입니다. 코드 맨 위 에 보면 #define start -6 이라고 선언해 준 부분이 있습니다. PDF와 CDF 그래프의 시작점을 나타내 주는 값입니다. 이 값을 더해주어서 각 구간의 난수를 측정해 주었습니다. N(0,1)인 경우는 start=-5, end=5 그리고 N(1,1)과 N(1,2)인 경우에는 start=-6, end=6으로 정해주어서 나중에 그래프의 형태가 잘 나오도록 값을 설정해 주었습니다.
그 다음 PDF와 CDF를 구현하는 부분의 코드와 2주차 실습 코드와 똑같으므로 설명을 생각하겠습니다.
MATLAB을 통해서 그려진 각각의 평균과 분산의 그래프를 살펴보면 적은 난수의 개수를 발생시켜서 그런지 먼저 PDF의 그래프가 많이 찌그러진 형태입니다. 하지만 PDF의 경우 이상적인 값과 비교하면 각각의 평균 지점에서 가장 큰 값을 가지고 PEAK의 값도 거의 비슷하다는 것을 알 수 있습니다. N(1,2)인 경우 이상적이 값이 0.4보다 작고 코딩을 통하여 얻은 값도 다른 값들보다 작은 것을 확인할 수 있는데 이 점은 구간을 설정하는 부분이 좀 더 크게 하였다면 해결될 거 같아 보입니다.
PDF의 경우를 살펴보면 코딩을 통하여 얻은 값은 거의 모두 이상적인 값과 일치 하는 것을 확인 할 수 있습니다. 미묘한 오차가 있기는 하지만 거의 완벽하게 일치합니다.
각각의 경우의 평균과 오차를 살펴보면 아래와 같습니다.



이상적인 값들과의 어느 정도의 오차를 확인 할 수 있습니다. 하지만 그렇게 큰 오차가 나지 않는 것 또한 확인 할 수 있습니다.
이번 실습을 통해서 현재 통신시스템에서 채널로 가장 많이 사용 하는 모델인 AWGN을 구현 해보면서 각 환경에 맞는 평균과 분산 값을 조절하여서 통신시스템을 모델링 할 수 있다는 점을 알 수 있었습니다.

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