정보통신개론 1. 아날로그와 디지털 - 디지털 신호

디지털 신호는 디지털에 대한 개념을 설명했듯, 이산적인, 연속적이지 않은, 떨어져있는 신호이다.

신호 형태가 시간에 따라서 급격하게 바뀌고 디지털 정보를 가리킨다.

 

대표적으로 문자, 정수형 변수가 해당되고 이는 비트라는 단위를 사용해 나타낸다

비트는 0과 1 이진수로 표현된다. 여기서 양 전압은 1, 음 전압은 0으로 나타낸다.

 

책에는 이런식의 그림이 존재하는데.. 여기서 또 모르는 개념이 하나 나온다. 바로 '펄스' 인데..

 

아하 이런 뜻이였다.

 

전송기술은 정보원에서 입력된 일련의 디지트에 전기적 신호를 할당하는 것

전송로기술은 전기적 신호를 전송로를 통하여 가능한 한 충실하게 수신기에 전달하는 것 

수신기술은 전송로를 지난 전기적인 신호를 일련의 디지트로 복호화하여 정보 수신부에 정보를 출력하는 것

 

이라고 하는데. 디지트는 숫자를 의미한다. 그래서 아마 디지트가 아니라 디지털 정보가 아닐까 생각이 드는데....

나는 일개 대학생이라 정확히 뭐가 뭔지 모르겠다.. 이책 너무 싫어 ㅠ

 

 

아날로그 전송은 아날로그 신호를 전송하는 것이다.

 

음성과 같은 경우 음성(아날로그) ->신호변환-> 전기적 신호(아날로그) 형식으로 전송되며

 

디지털 데이터를 아날로그 신호로 전송하고자 할 경우 모뎀이라는 신호변환장치가 필요하다.

 

변조(modulation) 디지털 -> 아날로그

복조(demodulation) 아날로그 -> 디지털이다.

 

디지털 전송은 아날로그보다 에러 확률을 감소시킬 수 있다는 장점 때문에 대부분의 전송 시스템에서 사용되고 있다.

 

코덱은 아날로그 신호를 디지털 데이터 형태인 비트 Stream으로 변환하여 근사치의 디지털 신호로 전송한다

 

CODEC은, 아날로그 신호를 디지털로 바꾸는 CODER, 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾸는 DECODER 두개의 기능 수행한다. Coder and Decoder이라고 한다. 근데 이해가 안되는게.... Codec은 영상편집이나 그런거에서 쓰이는것 아닌가? 아날로그가 왜 나오지 라는 의문이 든다. 몇일째 찾아보는데 도저히 모르겠으니 걍 넘어간다. 나중에 더 찾아보도록 하자.

 

암튼 이것이 있고, 디지털 신호를 전송하는 DSU(디지털 전송기) 도 있다. 전송 길이에 따라서 리피터를 사용해 신호를 증폭해 복구하고, 에러를 방지한다.

 

부호화(Encoding)은 정보를 아날로그나 디지털 신호로 바꾸는 과정이라고 한다.

음성 정보인경우 전화기를 통해 아날로그 신호로 바뀌어 전송이 되고, 음성 정보를 디지털 전송하려면 이 정보를 디지털 신호화 한 후에 다시 아날로그 또는 디지털 전송신호로 변환해야 한다.

 

유선매체에서의 디지털 신호는 시간에 따라 전압값이 단속적으로 변하는 전압펄스이다.

라디오 전파등 무선매체나 광섬유 등 일부 유선 매체는 물리적으로 전압 펄스가 흐를 수 없다. 따라서 아날로그 신호로 변환 되어야 한다.

 

디지털 정보들을 부호화 하여 변조 과정을 거치지 않고 원형에 가까운 파형으로 전송하는것을 베이스밴드 라고 한다.

 

베이스 밴드 전송에서 데이터를 어떻게 전송 할 것인지, 다양한 방식들이 있다. 

 

고정적으로 하나를 정해서 양극이나 음극이 0이나 1인 극 방식이 있고 딱히 정해지지 않은 유극 방식이 있다.

 

좀 더 들어가자면, 첫 번째로 단류 방식이 있는데, 전압의 극성 중 한쪽으로만 구성된 것이다. +극이 1이거나 -극이 1이거나 두개 동시는 안되고 한 극만 정해져있다. 간단한 방법이나, 잡음에 취약해서 근거리에 사용된다.

 

복류 방식은 두 극을 사용해서 표현하는 것이다. 0전압을 기준으로 +극이 0이나 1, -극이 0이나 1을 가질 수 있다. 구분이 되니 좀 더 정확하고 안전하다.

 

대표적인 방식이였고, 조금 더 세부적으로 보자면 

 

단류 NRZ방식이 있다. 여기서 NRZ는 Non return to zero라는 뜻이다. 0으로 돌아가지 않는다는 뜻이다.

일단, 아까 설명한 바와 같이 이것은 똑같다.

 

대충 이따구로 생긴 놈이다...

 

다음. Non Return to zero가 있으니, Return to zero도 있을것이다. 맞다.

 

이 Return to zero가 의미하는것은, 현재 펄스와 다음 펄스 사이에 0으로 돌아가겠다 라는 뜻이다.

 

이것은 NRZ 방식

 

이것이 RZ 방식이다.

 

검은색 선은 한 펄스를 의미한다. 그림을 보니 이해하기 쉽다.

 

마찬가지로 복류도 NRZ, RZ가 존재한다. 이 두가지는 그리지 않겠다.

 

다른 방식도 많이 존재하는데,

 

바이폴라 방식이 있다. RZ방식과 0일때는 가만히 있고 1이 나올경우 극을 변경하는 방식이 합쳐졌다.

 

CMI 방식은 1이 나오는 경우 +에서 -, -에서 +로 변경되고 0이 나오면 중간에서 +에서 -로 바뀐다. 이건 좀 헷갈리니 그려보겠다. 

 

1은 계속 바뀌고, 0은 무조건 +에서 -극으로 떨어지는 형태를 보인다. ㄱㄴ이 합쳐진것이라고 외우면 되겠다.

 

차분 방식도 있는데, 차분 방식은 1이면 가만히, 0이면 계속 극이 서로 바뀌는 형태이다.

 

다이코드 방식은 0에서 1로 변하면 +극, 1에서 0으로 변하면 -극, 변화가 없으면 0으로 처리된다.

 

마지막으로 이것도 한번 그려보고 끝내자.