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IT CookBook, 원리로 이해하는 통신이론 : Analog & Digital Communications

한빛아카데미

집필서

판매중

  • 저자 : 한동석
  • 출간 : 2015-01-01
  • 페이지 : 352 쪽
  • ISBN : 9791156641445
  • 물류코드 :4144
본 도서는 대학 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제 풀이는 제공하지 않습니다.
단, 일부 정답은 [부록/예제소스]에서 내려받을 수 있습니다.
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통신은 원리 중심, 이해 중심으로 접근해야
긴 시간을 헤매지 않고, 쉽게 배울 수 있습니다!

 

오늘날의 WiFi와 LTE 기술에 이르기까지 비교적 짧은 시간에 눈부신 발전을 이룬 통신은 예나 지금이나 관련 학생들과 기업체 초보 실무자에게 매우 어려운 주제로 인식되고 있습니다. 특히 수학에 근거한 학문이고 아날로그 및 디지털 통신을 모두 다뤄야 하므로, 각 개념과 원리에 대한 정확한 이해가 없으면 단순한 문제조차 해결하기 어렵습니다.

 

이 책은 이런 문제를 해결하고자 '명확한 개념 설명과 이해를 돕는 원리 중심의 전개' 방식으로 통신을 소개했습니다. 아날로그 및 디지털 통신의 기본 이론뿐만 아니라 MATLAB 실습을 통한 통신 시스템 설계까지 체계적으로 담았기에, 통신을 처음 접하는 학생들과 기업체 초보 실무자에게 매우 적합한 교재가 될 것입니다.

 

 

【무엇을 다루는가】

 

 

 

【부/장별 내용 요약】

 

1장 통신 시스템의 개요
통신이라는 학문을 접하기 전에 통신의 발전 역사를 훑어보았습니다. 이어서 아날로그 통신을 위한 기본 기술을 공부한 다음, 음성 등의 신호가 구리 선이나 공기를 통해 전달될 수 있도록 하는 통신 시스템의 기본 개념을 익히게 됩니다. 또한 디지털 통신에서 필요한 기본 요소 기술에는 어떤 것이 있는지 공부합니다. 마지막으로 인터넷 통신을 위한 요소 기술의 개념을 익히고, 인터넷 통신과 디지털 통신 시스템의 상호 관계를 살펴봅니다.


2장 신호의 푸리에 급수 표현
먼저 신호를 종류에 따라 구분하는 방법을 살펴본 다음, 단위 임펄스 신호와 같이 통신에서 많이 사용되는 몇 가지 신호의 특징을 공부합니다. 그리고 일반적인 주기 신호를 정현파의 조합으로 표현하는 푸리에 급수 전개 방법을 공부합니다.


3장 푸리에 변환과 신호 해석
비주기 신호의 주파수 성분을 찾기 위해 제안된 것이 푸리에 변환인데, 푸리에 변환을 얻게 된 과정과 그 특징을 살펴봅니다. 그리고 통신에서 많이 사용되는 신호의 푸리에 변환에 대해 공부합니다.


4장 진폭 변조
통신이론에서 가장 중요한 개념인 변조를 공부합니다. 변조는 보내고자 하는 원 신호의 주파수를 고주파 대역으로 이동하여 신호를 멀리까지 보낼 수 있도록 하는 과정입니다. 진폭 변조는 가장 기초가 되는 변조 방식인데, 이를 통해 원 신호의 주파수를 이동하는 방법과 수신기에서 원 신호를 복원하는 과정을 배웁니다.


5장 각변조
진폭 변조보다 잡음에 강하다는 특징을 가진 각변조와 이것의 복조에 대해 공부합니다. 각변조에는 FM 및 PM 변조 방식이 있는데, 반송파 신호의 진폭에 신호를 실어 보내는 진폭 변조와는 달리 반송파 신호의 주파수 또는 위상에 정보를 실어 보내는 변조 방식입니다.


6장 잡음과 통신 품질
잡음이 통신 신호의 품질에 미치는 영향에 대해 살펴봅니다. 통신 수신기에서 수신된 신호의 품질을 떨어뜨리는 열 잡음의 특징을 시간과 주파수 영역에서 공부하고, 신호와 열 잡음의 전력비에 따른 복조된 신호의 품질을 예측하는 방법도 다룹니다.


7장 디지털 통신의 기초
디지털 통신은 아날로그 통신과 달리 표본화를 거쳐 정보가 이진으로 표시됩니다. 이진 정보를 압축하여 데이터의 양을 감소시킬 수도 있으며, 정보가 전송되면서 발생하는 신호의 감쇄와 잡음에 의한 왜곡을 보상하는 방법도 있습니다. 이와 같은 디지털 통신의 각 요소 기술에 대한 원리를 공부합니다.


8장 디지털 변조
디지털 통신의 다양한 변조 기술에 대해 살펴봅니다. 기본적인 디지털 통신 변조 방식인 BPSK, QPSK, QAM 변조의 원리 및 이를 변형한 OQPSK, π/4 -DQPSK, MSK 변조, 그리고 최근 대부분의 디지털 통신에 적용되고 있는 OFDM 변조를 공부합니다.

저자

한동석

경북대학교 전자공학과를 졸업하고 KAIST 전기 및 전자공학과에서 석사·박사학위를 취득하였다. 이후 삼성전자 신호 처리 연구소에서 HDTV 통신모뎀 칩을 개발했으며, 1998년부터 현재까지 경북대학교 전자공학부 교수로 재직 중이다. 주로 통신이론, 이동통신, 정보이론 등을 강의하고 있다. 또한 IEEE 시니어 회원, 대한전자공학회 상임이사, 한국방송공학회 상임이사를 역임하였으며, 연암 해외 연구교수로 선발되어 미국 플로리다대학교의 교환교수와 정보통신연구진흥원 디지털TV / 방송 사업단 단장으로도 활동했다. 연구 분야는 통신 신호 처리, 레이더 신호 처리, 차량 통신 시스템 분야 등이다.

Chapter 01 통신 시스템의 개요 o 13
1.1 개요 o 13
1.2 통신 시스템의 역사 o 14
1.3 아날로그 통신과 디지털 통신 o 16
    1.3.1 아날로그 통신 시스템의 구조 o 17
    1.3.2 디지털 통신 시스템의 구조 o 19
1.4 인터넷 통신과 디지털 통신 o 21
    1.4.1 OSI 7계층 o 22
    1.4.2 TCP/IP 프로토콜 o 24
연습문제 o 25


Chapter 02 신호의 푸리에 급수 표현 o 27
2.1 개요 o 27
2.2 신호의 종류 o 28
    2.2.1 아날로그 신호와 디지털 신호 o 28
    2.2.2 에너지 신호와 전력 신호 o 31
    2.2.3 통신 해석에 사용되는 대표 신호 o 36
2.3 직교 함수를 이용한 신호의 표현 o 41
2.4 삼각 푸리에 급수 전개 o 48
2.5 지수 푸리에 급수 전개 o 54
연습문제 o 59


Chapter 03 푸리에 변환과 신호 해석 o 67
3.1 개요 o 67
3.2 비주기 신호의 스펙트럼 o 68
3.3 몇 가지 신호의 푸리에 변환 o 72
3.4 푸리에 변환의 특징 o 81
3.5 신호의 에너지 스펙트럼 밀도 o 95
3.6 신호의 전력 스펙트럼 밀도 o 99
3.7 통신 채널의 특징 o 105
연습문제 o 110


Chapter 04 진폭 변조 o 115
4.1 개요 o 115
4.2 변조 o 116
4.3 억압 반송파 양측파대 변조 o 118
    4.3.1 DSB-SC의 원리 o 118
    4.3.2 DSB-SC의 구현 o 123
4.4 반송파 양측파대 변조 o 133
    4.4.1 DSB-LC의 원리 o 133
    4.4.2 DSB-LC의 전력 효율과 복조 o 137
4.5 직교 진폭 변조 o 140
4.6 단일 측파대 변조 o 144
4.7 잔류 측파대 변조 o 151
4.8 반송파 동기 o 153
    4.8.1 PLL의 동작 원리 o 153
    4.8.2 수신 신호에서 반송파 복원 o 159
4.9 슈퍼헤테로다인 수신기 o 161
연습문제 o 167


Chapter 05 각변조 o 175
5.1 개요 o 175
5.2 각변조의 개념 o 176
5.3 각변조 신호의 대역폭 o 182
    5.3.1 협대역 각변조 o 182
    5.3.2 광대역 각변조 o 185
5.4 FM 신호의 발생 o 196
5.5 FM 신호의 복조 o 202
5.6 각변조에 대한 간섭의 영향 o 206
5.7 스테레오 FM o 208
연습문제 o 211


Chapter 06 잡음과 통신 품질 o 217
6.1 개요 o 217
6.2 랜덤 변수와 랜덤 프로세스 o 218
6.3 부가성 백색 가우스 잡음 o 224
6.4 협대역 대역 통과 잡음 o 230
6.5 DSB-SC 변조의 신호 대 잡음비 o 234
6.6 DSB-LC 변조의 신호 대 잡음비 o 237
6.7 SSB 변조의 신호 대 잡음비 o 239
6.8 각변조의 신호 대 잡음비 o 241
6.9 변조 방식 간의 신호 대 잡음비 비교 o 246
연습문제 o 251


Chapter 07 디지털 통신의 기초 o 255
7.1 개요 o 255
7.2 디지털 통신 시스템의 구조 o 256
7.3 샘플링과 양자화 o 260
    7.3.1 샘플링 o 260
    7.3.2 양자화 o 262
7.4 라인 코딩과 펄스 성형 o 264
    7.4.1 라인 코딩 o 264
    7.4.2 펄스 성형 o 275
7.5 DA 변환 o 279
7.6 이진 신호의 검파와 정합 필터 o 280
    7.6.1 이진 신호의 검파 o 280
    7.6.2 정합 필터 o 283
연습문제 o 288


Chapter 08 디지털 변조 o 293
8.1 개요 o 293
8.2 디지털 통신 신호의 표현 o 294
8.3 QPSK와 OQPSK 변조 o 299
8.4 π/4-DQPSK 변조 o 311
8.5 FSK 변조 o 315
8.6 CPFSK와 MSK 변조 o 318
8.7 8-VSB 변조 o 323
8.8 OFDM 변조 o 330
연습문제 o 337


참고문헌 o 341
주요용어 o 342
찾아보기 o 346

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