[통신응용DSP] Code Builder를 이용한 통신 시스템 구현(AWGN, PSK)

소개글

Code Builder를 이용하여 통신 시스템 구현하였습니다.
C언어를 이용하여 프로그래밍 하였으며,
AWGN채널을 통과하고 PSK 변조를 한 신호를 송수신하여 각 블럭에서의 결과를 분석하고, 시뮬레이션 결과를 첨부하였습니다.

목차

< Digital Communication Block diagram >

< 관련이론 >
1. Pulse Modulation
2. Bandpass Modulation
3. SNR (Signal to Noise ratio)
4. AWGN Channel
5. Demodulation & Detection

< Code Builder Simulation >
1. Bit Genaration
2. Symbol Repetition
3. Carrier Generation
4. Up conversion
5. AWGN Noise
6. Received Signal
7. Down conversion
8. Filtering
9. Correlator & Decision bits

< Communication system Performance(BER) >

본문내용

일반적으로 통신은 어떤 Information source를 한 Point에서 다른 Point로 최소한의 Error를 가지고 전송하는 것으로, 아래에 디지털통신에 대한 Block diagram을 통해 이번 과제의 전반적인 내용을 정리해보았다. (아래 블록도에서 색이 있는 Block은 이번 과제에서 구현한 블록들이다.)
- 송신단 -
① Format : 이 과정에서는 주어진 Information을 전송하기 위하여 Bit로 바꾸어 Bit stream을 생성하는 과정이다. 이번 과제에서는 rand()함수를 이용하여 임의의 비트 10개를 발생시켜 루프를 통해 약 천만개의 비트를 발생하여 코딩을 통해 구현한 통신시스템을 시뮬레이션하게 된다.

② Pulse modulation : ①번에서 생성된 Bit stream자체를 채널을 통해 전송할 수 없으므로, 통신이 가능하도록 Waveform으로 모양으로 바꿔주게 된다. 보통 Channel특성에 맞게 Waveform을 할당하게 되는데 이번 과제에서는 구형파로 모양으로 변조시킨다.

③ Bandpass Modulation : ②번에서 생성된 Waveform은 주파수대역이 DC근처에 존재하는 Baseband Signal이다. 하지만 이 상태로는 채널을 통해 전송할 수가 없다. 따라서 높은 주파수를 갖는 Carrier를 곱해 Bandpass Signal로 바뀌게 된다.




- 채널 –
① AWGN Channel : 이번과제에서 사용하게 되는 채널은 AWGN채널이다. AWGN은 간단히 설명하면 Additive White Gaussian Noise의 줄임말로, 잡음의 전력스펙트럼이 모든 주파수에 대해 동일한 크기를 갖으며, Gaussian 분포를 갖고 신호에 더해지는 노이즈를 의미한다. 따라서 채널을 통과한 신호는 이런 노이즈가 포함되어 수신단으로 전송된다.

- 수신단 –
① Demodulation : 수신단에서는 송신단의 역과정을 수행하게 된다. 이때 Demodulation은 Bandpass를 통해 전송된 신호를 송신단과 같은 Carrier를 곱해주어 Baseband로 신호의 주파수를 내려준다. 이를 통해 노이즈가 포함된 신호를 어떤 한 개의 대표값으로 바꾸어 주게 된다.

② Detection : 위의 과정에서 결정된 대표값으로부터 어떤 정보가 들어왔는지 판단하는 과정이다. 이번 과제에서는 수신된 신호를 Convolution 후 Correlation하여 어떤 정보가 들어왔는지 판단하게 된다.

참고 자료

없음