정보통신개론 1. 아날로그와 디지털 - 아날로그 신호

아날로그와 디지털 - 아날로그 신호

 

아날로그는 연속적이라는 의미를 가진다.

디지털은 이산적이라는 의미를 가진다. 이산적이라는것은 연속적인 것과 반대로 단절되는것을 의미한다.

1,2,3,4가 될수도 있고 0.1,0.2,0.3,0.4가 될수도 있다. 

 

솔찍히..무슨 소린지 전혀 이해가 안간다. 나는 어떤식으로 받아들였냐면.

1,2,3,4를 그려보자.

시간이 변화함에 따라서 어떠한 값이 증가하고 있다. 하지만 연속적이지 않다.

이것을 '디지털' 이라고 한다.

 

그렇다면 여기에 선을 그려보도록 하자.

저 빨간 선이 시간에 따라 변화하는 값이다. 1과 2사이 수많은 값들이 연속적인 변화를 거쳐서 2가되고 3이되고 한다. 

이정도면 조금 이해가 된다.

 

연속적이라는 개념은 자연에서 흔히 찾을 수 있다. 전기,속도,소리 등등등.

 

만약 자동차를 타고 있다고 가정해보자. 가속 페달을 밟았다. 속도가 1씩 바뀌진 않잖나. 만약 그렇다면 차가 툭---툭----툭--하듯 나갈것이다. 근데 우리는 슈우웅~ 하고 연속적으로 가잖는가? 이런 슈우웅~ 하는 느낌을 아날로그라고 하는듯하다..

 

0.1이고,1이고,10이고 작고 큰 단위여도 결국 우리가 인지하지 못할 뿐, 현실적으로 그런 '끊김' 현상이 발생한다.

 

 

아날로그 정보는 연속적인 값을 갖는 정보를 말한다. 결국 아까 설명한 '아날로그'의 특성을 가진 정보이다.

 

음성의 예시로, 음의 크기에 따라 높고 낮은 진동 파형이 만들어진다. 이 파형은 연속적이고 반복적인 패턴 변화를 갖기 때문에 '아날로그 파형' 이라고 부른다.

 

여기서 아날로그 파형중 사인파라는것이 있는데... 이것은 삼각함수의 사인 함수 형태를 따르는 주기적인 파형이다.

자세히는 모르겠다. 어쨌든 이 '사인파' 는 정보통신에 있어서 중요한 요소인 (진폭, 파장, 위상) 을 가지고 있다.

 

일단 또 생소한 용어가 나왔다. 한번 알아보도록 하자.

 

먼저 주기를 알아야 한다.

정현파 신호는 신호가 0에서 서서히 플러스 전압으로 증가하여 최고치에 달하고 마이너스 

값까지 줄었다가 0으로 되돌아 오는것을 볼 수있다. 여기서 처음 시작부터 다음 시작점까지가는 시간을 주기라고 부르며 

파장은 신호가 반복되는 한 사이클의 길이이다.

 

주파수는 단위시간에 발생하는 사이클의 횟수이다. 1초 동안의 주기가 몇번인지, 진동 횟수가 몇 번인지를 말한다.

 

여기서 주기 = 처음 시작부터 다음 시작점까지가는 시간 

주파수 = 1초 동안의 주기가 몇번인지 ??? 시간이 왜 갯수가 있지?라고 생각했고, 그렇게 접근해서 어렵게 되었다.

OK. 하루가 지나 리셋하고 다시 고민해보니 이해가 되었다. 먼저 주기는 시작해서 끝까지의 시간이다.

시작부터 끝까지 가는 시간이 몇개인지 세어보면 된다. 그러면 지금 그림에서는 총 3개의 주기가 발생한다.. (맨 뒤는 잘못그림)

 

자 그렇다면 이제 시간의 갯수의 개념을 알게되었다.

 

그렇다면. 주파수는 1초에 발생하는 주기란 말이다.

 

저 시간이 만약 1초라고 가정해본다면.. 1초에 3개..즉 주파수는 3Hz이다. 자 이 문제는 해결한 것 같고.

 

책에서 설명하는 파장은 신호가 반복되는 한 주기의 길이인데,

주기는 앞서 말했듯 시작과 끝까지의 시간이다. 

 

풀어 말하면 신호가 반복되는 시작과 끝까지의 시간의 길이 아닌가?

즉 저 그래프에서 시간은 x축이 아닌가. x축의 길이 아닌가?

 

근데 내가 생각하는게 아닌 것 같다....

 

다른 곳에서 설명하는 개념은 찾아보아하니 

한 주기에서 발생되는 시간에 따른 값의 길이를 말하는 것 같은데... 책이 틀린건가? 왜 이렇게 말이 어려운지 모르겠다..

 

더 찾아보아하니 삼성 반도체 사이트에서는 

이런 개념으로 설명되고 있다. 이정도면 이해가 된다. 

 

자 그럼 이제 다시 주파수를 알아보도록 하자.

주파수는 1초동안의 주기의 수이다.

 

그리고 어떤 신호에 포함되어 있는 주파수의 범위를 스펙트럼이라 한다.

어떤 신호가 있다고 가정해보자? 그 신호는 20Hz부터 200Hz까지의 범위를 가지고 있다.

즉 스펙트럼은 20Hz~200Hz이다. 앞서 설명한 개념을 다 이해하니 아주 쉽다.

 

그리고, 스펙트럼의 폭을 대역폭이라 한다.

뭔가 어려운 말 같지만 

이렇게 보면 굉장히 이해가 잘 된다.

20부터 200까지의 범위를 가진것의 길이니, 200에서 20을 빼주면 그 길이가 나온다. 즉 대역폭은 180Hz이다.

 

+책에 있는 내용

일상적인 대화의 주파수 사용 범위는 300Hz에서 3400Hz이다. 여기서 주파수 대역폭은 가장 높은 주파수에서 가장 낮은 주파수를 뻄으로서 얻을 수 있다. 대역폭은 3100Hz이다. 

 

하지만 음성 전송 대역폭을 4000Hz로 사용하는데 인접 대역과의 간섭을 방지하기 위한 가드밴드를 포함하기 때문이다.

너무 붙어있으면, 서로 구별하기가 힘들수도 있고 섞일수도 있기 떄문에. 가드밴드라는 안전지대를 만들어 놓는다고 한다.

 

 

사실 고등학교때 수,과학을 공부한 사람이라면 금방 습득할 수 있을 것 같은데

나는 그런 과정을 패스했으니 너무 어렵게 느껴진다. 이 과목 너무 빡세다 ㅠ