저자 서문 ... ⅲ 역자 서문 ... ⅶ Chapter 01 서론 ... 1 1.1 역사적 고찰 ... 1 1.2 전기 통신 시스템의 요소들 ... 5 1.2.1 디지털 통신 시스템 ... 7 1.2.2 디지털 통신의 초기 연구 ... 10 1.3 통신 채널들과 특성 ... 12 1.4 통신 채널을 위한 수학적인 모델 ... 19 1.5 추가로 읽을거리 ... 21 Chapter 02 신호 및 선형 시스템 ... 23 2.1 기본 개념 ... 23 2.1.1 신호의 기본 연산 ... 24 2.1.2 신호의 분류 ... 26 2.1.3 주요 신호 및 특성 ... 34 2.1.4 시스템의 분류 ... 41 2.1.5 시간 영역에서 LTI 시스템의 분석 ... 45 2.2 푸리에 급수 ... 47 2.2.1 푸리에 급수 및 그 특성 ... 48 2.2.2 주기 신호에 대한 LTI 시스템의 응답 ... 58 2.2.3 파스발 정리 ... 61 2.3 푸리에 변환 ... 62 2.3.1 푸리에 급수로부터의 푸리에 변환의 전개 ... 62 2.3.2 푸리에 변환의 기본 특성 ... 68 2.3.3 주기 신호의 푸리엔 변환 ... 84 2.3.4 LTI 시스템에서의 신호 전송 ... 86 2.4 여파기 설계 ... 90 2.5 전력과 에너지 ... 94 2.5.1 에너지 신호 ... 95 2.5.2 전력 신호 ... 98 2.6 힐버트 변환과 그 특성 ... 101 2.7 저역통과 및 고역통과 여파기 ... 104 2.8 추가로 읽을거리 ... 107 연습문제 ... 107 컴퓨터 연습문제 ... 121 Chapter 03 진폭 변조 ... 125 3.1 변조의 개념 ... 126 3.2 진폭 변조(AM) ... 127 3.2.1 양측파대 반송파억압 AM ... 127 3.2.2 전통적인 진폭 변조 ... 134 3.2.3 단측파대 AM ... 140 3.2.4 잔류 측파대 AM ... 142 3.3 AM 변조기와 복조기의 구현 ... 145 3.4 신호 다중화 ... 152 3.4.1 주파수 분할 다중화 ... 152 3.4.2 직교 반송파 다중화 ... 153 3.5 AM 라디오 방송 ... 154 부록 3A : SSB-AM 신호 표현식의 유도 ... 157 연습문제 ... 158 컴퓨터 연습문제 ... 165 Chapter 04 각 변조 ... 169 4.1 FM 및 PM 신호의 표현 ... 170 4.2 각 변조 신호의 스펙트럼 특성 ... 174 4.2.1 정현파에 의한 각 변조 ... 174 4.2.2 임의의 메시지 신호에 의한 각 변조 ... 179 4.3 각 변조기와 복조기의 구현 ... 180 4.4 FM 라디오와 텔레비전 방송 ... 188 4.4.1 FM 라디오 방송 ... 188 4.4.2 텔레비전 방송 ... 191 4.5 무선 이동 전화 시스템 ... 199 4.6 추가로 읽을거리 ... 201 연습문제 ... 202 컴퓨터 연습문제 ... 207 Chapter 05 확률과 랜덤과정 ... 209 5.1 확률과 랜덤 변수 ... 209 5.1.1 표본공간, 사건, 그리고 확률 ... 210 5.1.2 조건부 확률 ... 211 5.1.3 랜덤 변수 ... 213 5.1.4 랜덤 변수의 함수 ... 220 5.1.5 다중 랜덤 변수 ... 223 5.1.6 랜덤 변수의 합 ... 228 5.2 랜덤과정의 기본 개념 ... 228 5.2.1 통계적인 평균 ... 232 5.2.2 광의의 정상과정 ... 234 5.2.3 다중 랜덤과정 ... 235 5.2.4 랜덤과정과 선형 시스템 ... 236 5.2.5 랜덤과정의 전력 스펙트럼 밀도 ... 238 5.2.6 합과정의 전력 스펙트럼 밀도 ... 242 5.3 가우시안과정과 백색과정 ... 243 5.3.1 가우시안과정 ... 244 5.3.2 백색과정 ... 246 5.3.3 여파된 잡음과정 ... 248 5.4 추가로 읽을거리 ... 253 연습문제 ... 253 컴퓨터 연습문제 ... 265 Chapter 06 아날로그 통신 시스템에서의 잡음 영향 ... 271 6.1 진폭 변조 시스템에서의 잡음 영향 ... 271 6.1.1 기저대역 시스템에서의 잡음 영향 ... 272 6.1.2 DSB-SC AM의 잡음 영향 ... 272 6.1.3 SSB AM에서의 잡음 효과 ... 274 6.1.4 상용 AM에서의 잡음 영향 ... 275 6.2 각 변조 시스템에서의 잡음 영향 ... 280 6.2.1 각 변조에서의 임계효과 ... 288 6.2.2 프리엠퍼시스와 디엠퍼시스 여파 ... 291 6.3 아날로그 변조 시스템의 비교 ... 294 6.4 위상고정루프(PLL)를 사용한 반송파 위상 추정 ... 295 6.4.1 위상 추정에서 부가된 잡음 영향 ... 299 6.5 아날로그 통신 시스템에서 전송 손실과 잡음의 영향 ... 305 6.5.1 열잡음 소스의 특성 ... 305 6.5.2 유효 잡음 온도와 잡음 지수 ... 307 6.5.3 전송 손실 ... 309 6.5.4 신호 전송을 위한 중계기 ... 311 6.6 추가로 읽을거리 ... 314 연습문제 ... 314 컴퓨터 연습문제 ... 320 Chapter 07 아날로그-디지털 변환 ... 323 7.1 신호의 표본화와 표본으로부터 신호의 재생 ... 324 7.1.1 표본화 이론 ... 324 7.2 양자화 ... 329 7.2.1 스칼라 양자화 ... 329 7.2.2 벡터 양자화 ... 337 7.3 부호화 ... 339 7.4 파형 부호화 ... 340 7.4.1 펄스 부호 변조 ... 340 7.4.2 차동 펄스 부호 변조 ... 345 7.4.3 델타 변조 ... 346 7.5 분해-합성 기법 ... 349 7.6 디지털 오디오 전송과 디지털 오디오 녹음 ... 353 7.6.1 전화 전송 시스템에서의 디지털 오디오 ... 353 7.6.2 디지털 오디오 녹음 ... 355 7.7 JPEG 영상 부호 표준 ... 359 7.8 추가로 읽을거리 ... 363 연습문제 ... 363 컴퓨터 연습문제 ... 370 Chapter 08 부가 백색 가우스 잡음 기저대역 채널에서의 디지털 변조 방식 ... 373 8.1 신호 파형의 기하학적 표현 ... 374 8.2 이진 펄스 변조 ... 378 8.2.1 이진 펄스 진폭 변조 ... 379 8.2.2 이진 펄스 위치 변조 ... 381 8.3 AWGN에서의 이진 변조 신호를 위한 최적 수신기 ... 384 8.3.1 상관형 복조기 ... 385 8.3.2 정합 여파기형 복조기 ... 392 8.3.3 이진 신호 최적 검출기의 성능 ... 400 8.4 M진 펄스 변조 ... 403 8.4.1 M진 펄스 진폭 변조 ... 404 8.4.2 M진 직교 신호 ... 406 8.4.3 쌍직교 신호들 ... 409 8.4.4 단일 신호 파형 ... 411 8.4.5 이진 부호화된 신호 파형 ... 413 8.4.6 AWGN 환경에서의 M진 신호 최적 수신기 ... 415 8.5 M진 펄스 변조에서의 오류 확률 ... 427 8.5.1 M진 펄스 변조에서의 오류 확률 ... 427 8.5.2 M진 직교 신호의 딘류 확률 ... 431 8.5.3 오류 확률상에서의 유니온 경계 ... 433 8.5.4 M진 배직교 신호에서의 오류 확률 ... 437 8.5.5 M진 단향 신호에 대한 오류 확률 ... 438 8.5.6 이진 부호화 신호의 오류 확률 ... 439 8.5.7 디지털 펄스 변조 방식에 대한 비교 ... 440 8.6 심볼 동기화 ... 440 8.6.1 선-후 게이트 동기화기들 ... 442 8.6.2 최소 평균제곱오차 방식 ... 443 8.6.3 최대 우도 방법 ... 446 8.6.4 스펙트럼선 방법 ... 447 8.7 추가로 읽을거리 ... 450 연습문제 ... 450 컴퓨터 연습문제 ... 461 Chapter 09 대역제한 AWGN 채널을 통한 디지털 전송 ... 471 9.1 대역제한 채널을 통한 디지털 전송 ... 471 9.1.1 대역제한된 채널을 통한 디지털 PAM 전송 ... 476 9.2 대역제한 채널을 위한 신호설계 ... 477 9.2.1 영 ISI를 위한 대역제한 신호 설계-나이퀴스트 기준 ... 480 9.2.2 제어 ISI를 가진 대역제한 신호 설계-부분응답 신호 ... 486 9.3 디지털 PAM의 검파 오율 ... 489 9.3.1 영 ISI인 경우 디지털 PAM의 검파 오율 ... 489 9.3.2 제어 ISI 데이터의 심볼단위 검파 ... 490 9.3.3 부분응답 신호의 심볼단위 검파 오율 ... 494 9.3.4 부분응답 신호의 최대 우도 수열 검파 ... 497 9.4 채널왜곡이 있을 때의 시스템 설계 ... 499 9.4.1 채널을 알고 있을 때의 송수신 여파기 설계 ... 501 9.4.2 채널 등화 ... 503 9.5 추가로 읽을거리 ... 521 연습문제 ... 522 컴퓨터 연습문제 ... 528 Chapter 10 반송파 변조를 이용한 디지털 정보의 전송 ... 537 10.1 진폭 변조된 신호 ... 538 10.1.1 진폭 변조 신호의 복조와 검출 ... 541 10.2 위상 변조 디지털 신호 ... 545 10.2.1 위상 변조 신호의 복조와 검출 ... 549 10.2.2 차동 위상 변조 및 복조 ... 555 10.2.3 위상 동기 PSK 변조의 오류 확률 ... 556 10.2.4 DPSK의 오류 확률 ... 561 10.3 직교 진폭 변조 디지털 신호 ... 563 10.3.1 직교 진폭 변조 신호의 복조 및 검출 ... 567 10.3.2 QAM의 오류 확률 ... 570 10.4 주파수 변조 디지털 신호 ... 574 10.4.1 주파수 변조 신호의 복조와 검출 ... 576 10.4.2 FSK의 비동기 검출에 대한 오류 확률 ... 583 10.4.3 연속 위상 FSK ... 587 10.5 변조 방법의 비교 ... 598 10.6 반송파 변조 신호를 위한 심볼 동기 ... 602 10.7 추가로 읽을거리 ... 603 연습문제 ... 603 컴퓨터 연습문제 ... 611 Chapter 11 디지털 통신의 고급 주제 ... 619 11.1 다중경로 페이딩 채널에서의 디지털 전송 ... 620 11.1.1 시변 다중경로 채널의 채널모형 ... 620 11.1.2 주파수 비선택적 레일리 페이딩 채널에서 이진 변조의 성능 ... 625 11.1.3 신호의 다이버시티를 통한 성능개선 ... 628 11.1.4 주파수 선택적 채널과 레이크 복조기 ... 632 11.2 다중 반송파 변조와 OFDM ... 636 11.2.1 OFDM 시스템의 변조와 복조 ... 637 11.2.2 FFT 알고리즘을 이용한 OFDM 시스템의 구현 ... 639 11.2.3 OFDM 신호의 스펙트럼 특성 ... 642 11.2.4 OFDM 시스템의 첨두대 평균 전력 비율 ... 644 11.2.5 OFDM 응용 ... 645 11.3 확산 스펙트럼 통신 시스템 ... 648 11.3.1 확산 스펙트럼 디지털 통신 시스템 모델 ... 649 11.3.2 직접 순차 확산 스펙트럼 시스템 ... 651 11.3.3 DS 확산 스펙트럼 신호의 응용 ... 660 11.3.4 PN 수열 발생 ... 664 11.3.5 주파수 도약 확산 스펙트럼 ... 667 11.4 디지털 이동통신 시스템 ... 670 11.4.1 GSM 시스템 ... 670 11.4.2 IS-95 기반 CDMA시스템 ... 674 11.4.3 3세대 이동통신 시스템 ... 678 11.5 유선 및 무선 통신 채널의 성능분석 ... 679 11.5.1 재생 중계기(regenerative repeaters) ... 680 11.5.2 무선 채널을 위한 링크 해석 ... 681 11.6 추가로 읽을거리 ... 685 연습문제 ... 687 컴퓨터 연습문제 ... 695 찾아보기 ... 699