화재 신호 처리 공학
가천대학교 글로벌캠퍼스 설비소방공학과
Gachon University global campas, Professor, Ph.D Korean Institute of Fire Science
&Engineering, President Baek Dong-hyun 교수(공학박사) 백 동 현
4.부호화란?
- 전송 매체에서 사용하는 신호 형태와 정보의 표현
형태가 다른 경우 정보를 전송 매체에서 전송 가능 한 형태로 변환하는 작업을 부호화라고 함
- 복호화(Decoding): 변환된 신호 형태를 정보 형태로 복원하 는 과정
- 신호변환기 : 부호화와 복호화를 수행하는 기기
EX) DSU/CSU, 모뎀, 코덱, PCM기기, 전화기, 방송장비 등
- 디지털/디지털, 디지털/아날로그, 아날로그/디지털, 아날로그/
아날로그와
같이 네 가지 부호화 방식이 가능
1) 디지털-디지털 부호화
디지털 신호를 디지털 전송에 적합한 형태로 변환하는 방법
Ex) 컴퓨터에서 디지털 모니터로 데이터를 전송하는 경우에 단극형, 극형, 양극형 방식으로 분류한다.
-단극형(unipolar)
오직 한 준위의 값만 이용
0 또는 1의 값중에 하나의 값만 부호화 단순하며 구현비용 저렴
직률 성분과 동기화라는 문제 때문에 실제로 잘 사용되지 않음
-극형(polar)
양과 음의 두 가지 전압준위를 같이 사용
최선의 평균전압을 감소, 직류성분 문제 완화 -양극형(bipolar)
양,음,영의 세가지 전압준위를 사용
준위 0은 이진수 0을 표현, 양전압과 음전압 은 교대로 1을 표현
1) 디지털-디지털 부호화
아날로그 정보를 디지털 신호로 표현
ex) LAN에 연결된 컴퓨터를 이용하여 인터넷 전화를 사용할 경우, 음성 신호를 디지털 신호로 변환
2) 아날로그 – 디지털 부호화
2) 아날로그-디지털 부호화
3) 디지털-아날로그 부호화
디지털 정보를 아날로그 신호로 변환하는 것
진폭 편이변조(ASK) -신호의 진폭을 변경
-주파수와 위상은 일정하게 유지
-잡음에 가장 취약한 부호와 방법
진폭 편이 변조(ASK)
디지털 신호의 0.1 값을 서로 다른 진폭으로 변환하여 전송하는 방식
주파수 편이 변조(FSK)
신호의 주파수를 변경, 진폭과 위상은 일정하게 유지
1 보오 당 1비트의 신호가 전송되므로 비트율과 보오율은 같음 진폭 편이변조 방식보다 잡음에 강하고, 비교적 회로도 간단하여 데이터 전송에 많이 사용
위상 편이 변조(PSK) 신호의 위상을 변경
진폭과 주파수는 일정하게 유지
잡음이나 주파수 제한 등에 영향을 안받음
구상 진폭 변조(QAM)
ASK와 PSK를 조합하여 하나의 신호 변화에 보다 많은 비트를 표현 4-QAM, 8-QAM, 16-QAM 등
3) 아날로그-디지털 부호화
(1) 진폭 편이 변조(ASK)
0과 1을 표현하기 위해 반송파의 진폭을 변화시킴
진폭이 변하지만 주파수와 위상은 변하지 않는다
회로 구성이 간단하고 가격이 저렴한 장점이 있지만 잡 음이나 신호의 변화에 약한 단점이 있다.
(2) 주파수 편이 변조(FSK)
0과 1을 표현하기 위해 반송파의 주파수를 변화시키는 방법
ASK방식보다 잡음에 강하고, 회로도가 비교적 간단하 기 때문에 데이터 전송에서 많이 사용
(3) 위상 편이 변조(PSK)
반송파의 위상을 변화시켜 0과 1을 표현
위상의 변화를 다양하게 해서 한 위상에 여러 비트 표현 가능
위상을 계속 늘리면 위상차가 작아져 잡음에 의한 신호 지연 이 자주 발생
(4) 구상 진폭 변조(QAM)
위상편이변조와 진폭편이변조의 복합형태
4. 아날로그-아날로그 부호화
아날로그 신호로 아날로그 정보를 표현
아날로그 라디오 방송이 대표적 예
4. 아날로그-아날로그 부호화
진폭변조(AM)
신호의 진폭변화에 따라 반송파의 진폭이 같이 바뀌는 변조 방식
주파수변조(FM)
반송파의 주파수가 신호의 전압 변화에 따라 변조
위상변조(PM)
신호의 전압준위(진폭)의 변화에 따라 신호의 위상이 바뀌는 변조 방식
(1) 진폭변조(AM)
진폭 변조는 전파의 진폭을 변화시키는 방법으로 장거리 단파방송이나 TV화면 부분에 이용된다. 진폭변조는 송 신하고자 하는 정보(변조신호)를 반송파의 진폭을 변화 시켜 전송한다.
(2) 주파수변조(FM)
주파수 변조는 진폭변조와 달리 진폭은 변하지 않고 필 요에 따라 주파수만을 변화시키는 방법이다. 진폭을 일 정하게 유지하므로 잡음에 강하다. AM에 비해 선택도, 감도가 우수하나 송수신기의 회로가 복잡하다
(3) 위상변조(PM)
주파수가 일정한 교류신호를 입력신호의 변화에 따라서 위상을 벗어나게 하여 그 위상의 벗어남의 양으로 정보 를 전달하는 방식이다.
감 사 합 니 다.
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