Analog Transmission

임승섭·2023년 4월 17일
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Computer Network

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Digital-to-Analog Conversion

  • Digital data can be encoded using these 3 characteristics
    • Amplitude
    • Frequency
    • Phase

  • Data element : bit
  • Signal element : the smallest unit of signal that represents one or more bits
    (주의. digital에서와 정의가 다르다)
    그래서, 항상 bit rate >= baud rate
    왜냐하면, 최소한 1개로는 표현할 수 있고, 2개로도 1bit 표현하니까.
    1bit를 표현할 수 있는 최소 단위 느낌으로 생각하자.

// signal element의 정의 차이가 아직 잘 이해가 안된다..

  • N : Data transmission rate (bit rate)
  • S : Signal transmission rate (baud rate)
  • S = N x 1/r

Q. An analog signal carries 4 bits of data per signal element. If baud rate is 1000 baud, what is the data transmission rate?
A. 4000 bps

ASK (Amplitude Shift Keying)

  • Change amplitude of the carrier signal to encode data
  • carrier signal : the analog signal that carries the data
  • carrier frequency : frequency of the carrier signal

FSK (Frequency Shift Keying)

  • Change frequency of the carrier signal to encode data

PSK (Phase Shift Keying)

  • Change phase of the carrier signal to encode date

BPSK vs. QPSK

BPSK (Binary PSK)

: use 2 different phases to encode 0 and 1
0도, 180도
이렇게 하니까 속도가 너무 안나와

QPSK (Quadrature PSK)

: use 4 different phases to encode 00, 01, 10, 11
2 bits per signal element
45도, 135도, -45도, -135도

Q. data was transmitted at 12Mbps using QPSK modulation. What is the baud rate?
A. signal element 1개당 2개의 bit를 보낸다.
baud rate는 1/2배. => 6Mbps

Constellation Diagram

QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

QAM = QPSK + ASK

  • Use both amplitude shift and phase shift on carrier signal to encode data

  • n-QAM : n개의 점을 이용한다.

    • n개의 signal element를 이용해서 log2n개의 bit를 encode한다.
    • n이 커질수록 위상 차가 거의 없어지기 때문에 왜곡이 일어나기 쉽다.


Analog-to-Analog Conversion

Amplitude modulation

Frequency modulation

Phase modulation

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