5 장 부호화 (Encoding)

5 장 부호화(Encoding) 5.1 디지털-대-디지털 5.2 아날로그-대-디지털 5.3 디지털-대-아날로그 5.4 아날로그-대-아날로그 5.5 요약

부호화(계속) • 정보는 통신 매체를 통해 전송되기전에 신호로 부호화 되어야 한다 • 여러 가지 부호화 방법

5.1 디지털-대-디지털 부호화 • 디지털 정보를 디지털 신호로 표현 • 디지털-대-디지털 부호화

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 디지털-대-디지털 부호화 유형

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 단극형(Unipolar) • 값의 하나의 레벨만 사용(1: 양의 값, 0: idle) • 단극형 부호화

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 단극형 부호화 문제점 • 직류 : DC(Direct Current) Component • 동기화(Synchronization)

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 극형 • 진폭의 두 레벨을 사용(양극과 음극) • 극형 부호화 종류

디지털-대-디지털 부호화(계속) • NRZ(Non-Return to Zero) • NRZ-L : 신호 레벨이 비트 상태를 나타냄 • NRZ-I : 신호가 1이면 변환됨

디지털-대-디지털 부호화(계속) • NRZ-L와 NRZ-I 부호화

디지털-대-디지털 부호화(계속) • RZ(Return to Zero) • 3개의 값을 사용(양극, 음극, 제로) • 1 : 양극에서 제로로 • 0 : 음극에서 제로로

디지털-대-디지털 부호화(계속) • RZ 부호화

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 2상(Biphase) • 2가지 방법으로 구현 • Manchester • Differential Manchester

디지털-대-디지털 부호화(계속) • Manchester와 Differential Manchester 부호화

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 양극형 • 3개의 전압 레벨 사용(양극, 음극, 제로) • 제로 레벨 : 2진 0 • 양극과 음극 전압 : 1(교대로)

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 양극형 부호화의 종류

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 양극형 AMI(Alternate Mark Inversion) • 양극형 부호화의 가장 간단한 유형 • 양극형 AMI 부호화

디지털-대-디지털 부호화(계속) • B8ZS(Bipolar 8-Zero Substitution) • 계속적인 0의 문자열에 동기화를 제공하기 위해 북미에서 채택된 방식 • B8ZS 부호화

디지털-대-디지털 부호화(계속) • HDB3(High-Density Bipolar 3) • 연속된 0의 문자열 동기화를 위해 유럽과 일본에서 채택한 방식 • HDB3 부호화

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 예제 5.1 • 단극형 부호화와 RZ 부호화에 필요한 대역폭 비교 • 풀이 • RZ은 양극형 부호화의 대역폭 보다 두배가 필요

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 예제 5.1의 풀이

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 예제 5.2 • Manchester and Differential Manchester 부호화에서 필요한 대역폭 비교 • 풀이 • 동일하다.

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 예제 5.3 • 비트 스트림을 B8ZS를 사용하여 부호화하라. 첫 번째 1의 극은 양으로 가정 한다 • 풀이

디지털-대-디지털 부호화(계속) • 예제 5.4 • 비트 스트림을 HDB3을 이용하여 부호화하라. 지금 까지의 1의 개수는 홀수이고 첫 번째 1은 양으로 가정한다 • 풀이

5.2 아날로그-대-디지털 부호화 • 아날로그 정보를 디지털 신호로 표현 • 아날로그-대-디지털 부호화

아날로그-대-디지털 부호(계속) • 펄스 진폭 변조(PAM:Pulse Amplitude Modulation) • 아날로그 정보를 샘플링하여, 결과에 따라 연속된 펄스를 생성

아날로그-대-디지털 부호(계속) • PAM

아날로그-대-디지털 부호(계속) • 펄스 코드 변조(PCM:Pulse Code Modulation) • 양자화는 샘플링된 간격을 특정 범위의 값으로 할당하는 방법

아날로그-대-디지털 부호(계속) • 양자화된 PAM 신호

아날로그-대-디지털 부호(계속) 부호와 크기값 할당 (7비트 2진) • 양자화된 샘플  • Quantizing using and magnitude

아날로그-대-디지털 부호(계속) • 2진 값은 디지털-대-디지털 부호화 기술을 이용하여 디지털 신호로 전송 (예 : unipolar) • PCM

아날로그-대-디지털 부호(계속) • 아날로그 신호에서 to PCM 디지털 코드까지

5.3 디지털-대-아날로그 부호화 • ASK(Amplitude Shift Keying) • FSK(Frequency Shift Keying) • PSK(Phase Shift Keying) • QAM(Quadrature Amplitude Modulation)

디지털-대-아날로그 부호(계속) • 디지털-대-아날로그 부호화 유형

디지털-대-아날로그 부호(계속) • 비트 전송률(Bit rate) : 초당 비트의 수 • 보오율(Baud rate) : 초당 신호의 수  보오율은 비트 전송률보다 작거나 같다 • 반송신호(Carrier Signal) • 정보신호를 위한 기본 신호

디지털-대-아날로그 부호(계속) • ASK(Amplitude Shift Keying) 부호화 • 진폭이 변하지만 주파수와 위상은 변하지 않는다

디지털-대-아날로그 부호(계속) • FSK(Frequency Shift Keying) 부호화 • 신호의 주파수가 2진 1 또는 0에 따라 변경

디지털-대-아날로그 부호(계속) • PSK(Phase Shift Keying) 부호화 • 위상이 2진 1 또는 0에 따라 변경

디지털-대-아날로그 부호(계속) • QAM(Quadrature Amplitude Modulation) • ASK와 PSK의 조합

디지털-대-아날로그 부호(계속) • 8-QAM 신호를 위한 시간 영역

5.4 아날로그-대-아날로그 부호화 • 아날로그 정보를 아날로그 신호로 표현

아날로그-대-아날로그 부호화(계속) • 아날로그-대-아날로그 부호화 유형

아날로그-대-아날로그 부호화(계속) • AM(Amplitude Modulation) • 위상과 주파수는 변하지 않고 진폭만 정보에 따라 변화한다

아날로그-대-아날로그 부호화(계속) • 진폭 변조

아날로그-대-아날로그 부호화(계속) • AM 대역폭 • AM에서 요구되는 총 대역폭은 음성 신호의 대역폭에 따라 결정된다

아날로그-대-아날로그 부호화(계속) • 오디오 신호(음성과 음악) 대역폭 : 5 KHz • 최소 대역폭 : 10 KHz • AM 방송국은 530 ~ 1700 Khz의 반송 주파수를 허용

아날로그-대-아날로그 부호화(계속) • AM 대역폭 할당

아날로그-대-아날로그 부호화(계속) • 주파수 변조(FM: Frequency Modulation) • 정보 신호의 진폭이 변경되면, 반송 주파수도 같은 비율로 변경

아날로그-대-아날로그 부호화(계속) • 주파수 변조

아날로그-대-아날로그 부호화(계속) • FM 대역폭 • 변조 신호 대역폭의 10배와 같다

아날로그-대-아날로그 부호화(계속) • 스테레오 방송용 오디오 신호의 대역폭 : 15 KHz • 최소 대역폭 : 150 KHz • 각 방송국은 일반적으로 200 KHz(0.2 MHz)를 허가 • FM 방송국은 88~108 Mhz(각 200Khz) 반송 주파수를 허용

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