아날로그 통신은 아날로그(analog)와 통신(communication)이라는 두 단어가 합쳐진 말이다. 아날로그란 연속적으로 시변하는 신호를 말합니다. 의사소통은 둘 이상의 소스 간에 정보를 교환하는 것을 의미합니다. 아날로그 통신은 아날로그 신호를 이용한 통신을 의미합니다.

아날로그 통신은 아날로그 신호 형태로 송신자에서 수신자에게 전달되는 통신입니다. 아날로그 신호는 연속적인 시간 변화 신호. 아날로그 신호의 예로는 음파가 있습니다. 시간에 따라 지속적으로 변화하는 신호는 다음과 같은 아날로그 신호의 예입니다. 오디오 그리고 동영상 신호.

이 튜토리얼에서는 아날로그 통신, 변조, 변조 유형, 복조기, 잡음, 송신기, 수신기 및 기타 통신 시스템 구성 요소에 대해 설명합니다.

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의사소통이란 무엇입니까?

한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로의 정보 전송을 의사소통 . 전자 시스템에서 데이터는 송신단과 수신단 사이에 존재하는 채널을 통해 전송됩니다. 외부 방해로 인한 신호를 방지하기 위해 추가 장치를 통신 채널과 함께 사용합니다. 데이터는 에너지의 한 형태인 아날로그 신호의 형태로 존재합니다.

아날로그 통신의 핵심 개념은 조정 . 이는 전송되는 신호의 품질을 저하시킬 수 있는 데이터의 노이즈나 외부 방해를 제거하는 데 도움이 됩니다. 우리는 이 튜토리얼의 뒷부분에서 변조의 개념에 대해 논의할 것입니다.

신호

신호는 한 지점에서 다른 지점으로 정보를 전달하는 전자기파입니다. 다음과 같은 다양한 매체를 통해 이동할 수 있습니다. 공기, 진공, 물 , 그리고 단단한 . 전자공학에서 신호는 다음과 같이 정의됩니다. 전류, 전압, 또는 파도 정보를 운반하고 장거리를 여행합니다. 신호파의 속도는 빛의 속도와 같습니다.

신호에는 아날로그와 디지털의 두 가지 유형이 있습니다. 아날로그는 아날로그 또는 연속 형태의 데이터 전송을 의미하고, 디지털은 비트 형태의 데이터 전송을 의미합니다. 비트는 다음과 같이 표현됩니다. 0(낮음) 그리고 1(높음).

아날로그 신호

아날로그 신호는 연속적으로 시간에 따라 변하는 신호입니다. 이는 이러한 신호가 시간의 함수라는 것을 의미합니다.

또는

아날로그 신호는 전압, 진폭, 주파수 등의 특성이 시간에 따라 변하는 신호입니다. 아날로그 신호의 일반적인 모양은 정현파입니다. 아래에 표시됩니다.

아날로그 신호의 예로는 전기 신호, 빛 신호, 음성 신호 등이 있습니다. 무선 신호도 아날로그 신호로 분류됩니다. 모든 신호에는 전파 매체가 필요합니다. 예를 들어,

전기 신호가 한 장소에서 다른 장소로 전파되려면 케이블이 필요합니다.

음성 신호나 음성이 전파되려면 여유 공간이 필요합니다. 음성 신호는 공기를 전파 매체로 사용한다고 말할 수도 있습니다. 그러나 전송 중 아날로그 신호의 잡음과 왜곡은 디지털 신호보다 더 큽니다.

예 : 특정 시간, 일정한 시간으로 이동하는 자동차의 거리를 아날로그 신호의 예로 생각할 수 있다. 그래프는 아래와 같이 기울어진 선으로 표시됩니다.

그것은 본질적으로 연속적입니다.

아날로그 신호 유형

신호는 전기 신호처럼 정보를 전달하는 에너지 유형입니다. 한 소스에서 다른 소스로 정보를 전달하는 것은 전기 에너지입니다. 아날로그 신호는 주기적 신호와 비주기적 신호로 분류됩니다.

주기적 신호

일정 시간 동안 반복되는 아날로그 신호를 사인파, 코사인파와 같은 주기 신호라고 합니다. 주기 신호는 수학 방정식을 사용하여 쉽게 표현할 수 있습니다.

코사인파는 아래와 같습니다.

비주기적 신호

일정 기간 동안 반복되지 않는 아날로그 신호를 노이즈 신호와 같은 비주기적 신호라고 합니다. 연속적인 신호이지만 반복되는 패턴은 아닙니다. 수학 방정식을 사용하여 비주기 신호를 표현하는 것은 쉽지 않습니다.

비주기적 아날로그 신호의 예는 다음과 같습니다.

디지털 신호

디지털 신호는 데이터를 이산 값의 형태로 나타내는 신호입니다. 비트라고 하는 두 개의 값 0과 1만 사용합니다. 데이터는 이러한 비트 형태로 전송됩니다. 예를 들어,

01000110

8비트 또는 1바이트 데이터입니다.

디지털 신호의 일반적인 예는 다음과 같습니다.

디지털 신호의 또 다른 예를 살펴보겠습니다.

예 : 한 교실에 있는 학생 30명의 5개 과목 평균 성적을 디지털 신호의 예로 생각할 수 있다. 그래프는 아래와 같습니다:

디지털 신호의 유형

디지털 신호는 주기 신호와 비주기 신호로 분류됩니다.

주기적 신호

일정 시간 동안 반복되는 디지털 신호를 구형파와 같은 주기 신호라고 합니다.

구형파는 아래와 같습니다.

비주기적 신호

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일정 기간 동안 반복되지 않는 디지털 신호를 비주기 신호라고 합니다. 또한 이산 신호이지만 반복되는 패턴은 아닙니다.

비주기적 디지털 신호의 일반적인 예는 다음과 같습니다.

아날로그 통신 시스템

아날로그 통신 시스템은 데이터를 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 전송할 수 있도록 도와주는 모델을 말합니다. 이는 송신자와 수신자 사이에 네트워크를 구축하기 위해 함께 작동하는 요소를 결합합니다. 그것은 다음과 같이 구성됩니다 변환기, 송신기, 채널, 그리고 수화기 . 변환기의 기능은 한 형태의 에너지를 다른 형태로 변환하는 것입니다. 채널은 송신기에서 수신기로 전기적 정보를 전송하는 매개체 역할을 합니다.

아날로그 통신 시스템의 블록 다이어그램은 다음과 같습니다.

각 구성 요소의 기능을 자세히 살펴보겠습니다.

입력 변환기

입력 변환기는 메시지 신호의 정보를 전송에 적합한 전기 에너지로 변환합니다. 정보의 출처는 다음과 같습니다. 오디오, 텔레비전, 컴퓨터 , 등.

음성 신호의 주파수 범위는 300Hz ~ 3000Hz입니다.

비디오 신호의 주파수는 4.2MHz입니다.

텔레비전의 주파수 범위는 0Hz ~ 6000KHz입니다.

입력 변환기의 출력이 송신기에 공급됩니다.

송신기

송신기는 전기 신호를 해당 채널의 전송에 적합한 형태로 변환합니다. 메시지 신호를 위에 겹쳐서 변조를 수행합니다. 고주파수 캐리어 신호. 따라서 채널마다 송신기 유형이 다릅니다. 채널 특성이 변하는 경우 송신기는 효과적인 통신을 위해 원하는 범위를 유지하도록 자체 조정해야 합니다.

원래 신호는 메시지 신호 또는 기저대역 신호로 알려져 있습니다. 또한 송신기는 다중화, 즉 여러 신호를 동시에 전송하는 작업도 수행합니다.

커뮤니케이션 채널

통신채널은 송신기에서 수신기로 전기적 신호를 전송하는 매체이다. 통신은 브로드캐스트 또는 지점 간 방식으로 이루어질 수 있습니다. 브로드캐스트는 라디오와 같이 단일 발신자와 여러 수신자를 나타냅니다. 지점 간 통신은 단일 발신자와 전화와 같은 단일 수신자 간의 통신을 의미합니다. 적절한 전송을 위한 필수 매개변수는 대역폭입니다. 대역폭이 클수록 전송 속도가 좋아집니다.

통신 채널은 다음과 같이 분류됩니다.

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• 유선 채널
• 무선 채널

유선 채널

유선 채널의 예로는 연선 케이블, 도파관, 케이블 및 광섬유가 있습니다.

트위스트 페어 케이블 : 전송 능력을 향상시키기 위해 2개의 도체 케이블을 꼬아서 만든 것입니다. 두 도체의 꼬임은 전기장 또는 자기장을 결합하여 채널의 잡음 간섭을 방지합니다. 외부 노이즈로부터 데이터를 보호하기 위해 와이어 쉴드에 일반적으로 사용됩니다.

도파관 : 도파관은 에너지 손실이 적거나 최소화된 상태로 전자파를 전송할 수 있습니다. 일반적으로 레이더 및 마이크로파 통신에 사용됩니다.

광섬유 : 광섬유는 플라스틱이나 유리로 만들어진 전송용 광섬유이다. 신호 품질에 영향을 주지 않고 최대 수백 킬로미터까지 데이터를 전송할 수 있습니다. 전송은 TIR(Total Internal Reflection)을 기반으로 합니다. 섬유의 직경은 사람의 머리카락만큼 작습니다.

무선 채널

이는 공간 내 한 안테나에서 다른 안테나로 EM(전자기파) 형태의 통신입니다. 전송은 EM파의 주파수에 따라 달라집니다.

간섭 요인

채널의 간섭은 다음과 같이 불립니다. 소음 그리고 감쇠 .

감쇠 신호 강도의 손실로 정의됩니다. 왜곡이라고도 합니다. 감쇠는 케이블 및 커넥터와 같은 통신 시스템의 수동 구성 요소로 인해 발생합니다. 다른 유형의 미디어에 비해 광섬유의 양이 적습니다.

소음 통신 시스템의 심각한 요소입니다. 이는 전송 중 신호에 원하지 않는 간섭이 발생하는 것으로 정의됩니다. 소음은 다음과 같이 분류됩니다.

• 내부 소음
• 외부 소음

내부 소음

통신 시스템 내부에서 신호 전송 중에 발생하는 간섭을 내부 잡음이라고 합니다. 내부 노이즈의 예로는 열 노이즈, 샷 노이즈 등이 있습니다. 내부 노이즈는 캐리어(전자 및 정공)의 재결합으로 인해 발생할 수도 있습니다.

외부 소음

통신 시스템 외부에서 발생하는 간섭을 외부 잡음이라고 합니다. 외부 소음의 예는 다음과 같습니다. 조명, 점화, 전기 스위칭 , 등.

수화기

수신기는 채널로부터 정보를 받습니다. 출력 변환기에 필요한 신호에서 필요한 정보를 추출합니다. 수신기는 변조 및 다중화의 반대 작업을 수행합니다. 복조 그리고 역다중화 . 또한 신호에서 노이즈를 증폭하고 제거합니다.

출력 변환기

출력 변환기는 입력 변환기와 반대로 작동합니다. 전기 에너지를 원래 신호로 변환합니다. 또한 대상이 이해할 수 있는 정보를 제공한다고 말할 수도 있습니다. 출력 변환기의 예로는 스피커, 모터, LED 등이 있습니다.

입력 및 출력 변환기는 전송에 적합한 신호를 변환하고 신호 속도를 높이기 때문에 중요합니다.

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그만큼 확성기 전기 에너지를 소리로 변환합니다.

그만큼 모터 전기 에너지를 운동으로 변환합니다.

그만큼 LED (발광 다이오드) 전기 에너지를 빛 에너지로 변환합니다.

일부 채널은 신호에서 잡음이나 왜곡을 제거하기 위해 증폭기나 필터를 사용하기도 합니다. 신호에 존재하는 노이즈는 신호 품질에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 회로에 이러한 구성 요소를 사용하는 것이 필수적입니다.

아날로그 통신 시스템의 기능

우리는 이미 각 구성 요소에 대해 자세히 논의했습니다. 변환기를 통해 한쪽 끝의 데이터가 수신 끝으로 전송되는 방법에 대해 논의해 보겠습니다. 이는 잡음이나 왜곡 없이 수신기에서 데이터를 사용할 수 있게 해줍니다. 여기서는 음성 신호의 예를 살펴보겠습니다.

정보가 먼저 도달합니다. 입력 변환기 . 음성 신호를 전기 신호로 변환합니다. 통신 시스템에서는 전기 에너지만 시스템을 통과하도록 허용할 수 있기 때문입니다. 전기 신호는 다음으로 전송됩니다. 송신기 . 변조를 통해 수신된 신호의 특성을 개선하고 이를 채널에 적합한 형태로 변환합니다. 이제 정보는 다음을 통해 이동합니다. 채널 다양한 유선 또는 무선 매체를 통해. 원하는 거리를 이동한 후 신호가 수신기에 도달합니다. 출력 변환기로 마지막으로 전송된 원래 메시지 신호를 복구하기 위해 신호를 복조했습니다. 출력 변환기는 전기 신호를 다시 음성 신호로 변환합니다.

말은 인간의 목소리, 휴대폰을 통한 의사소통, 영상 등에서 중요한 역할을 한다. 그러나 시스템 내에서 발생하는 백노이즈는 추론으로 간주되므로 시스템에서 제거되어야 한다. 이를 위해 효과적인 필터나 증폭기가 사용됩니다.

아날로그 대 디지털

두 통신의 주요 차이점은 아날로그 통신이 연속적으로 시변하는 신호인 아날로그 신호를 사용한다는 것입니다. 디지털 통신은 개별 형태로 존재하는 디지털 신호를 사용합니다.

아날로그 통신과 디지털 통신의 차이점을 살펴보겠습니다.

아날로그 통신의 장점

아날로그 통신의 장점은 다음과 같습니다.

• 아날로그 신호는 디지털 신호에 비해 더 적은 대역폭을 사용합니다. 이는 아날로그 통신 시스템에서 증폭기를 사용하기 때문에 신호가 향상되고 왜곡이 줄어듭니다.
• 연속적인 특성으로 인해 보다 정확한 표현 방법을 제공합니다.
• 오디오 신호는 오디오 및 비디오 전송에 선호됩니다. 진폭 변조 및 복조를 사용하여 이러한 신호를 쉽게 변조 및 복조할 수 있기 때문입니다.
• 아날로그 신호는 디지털 신호에 비해 처리가 쉽습니다.
• 이는 제한된 양의 신호 해상도를 제공합니다.
• 아날로그 신호는 연속적이고 전송하려면 매체가 필요하기 때문에 밀도가 높습니다.

전제 조건

아날로그 통신을 배우기 위해 필요한 기본 지식은 다음과 같습니다. 의사소통 개념. 에 대한 기본적인 이해 신호 및 시스템, 전자 및 통신 장점이 될 것입니다.

청중

아날로그 통신 튜토리얼의 목적은 다음과 같습니다. 초보자, 학생 아날로그 통신에 대한 지식을 습득하고 싶은 분 튜토리얼을 시작하기 전에 기본 지식이 필요합니다.

문제

이 아날로그 통신 튜토리얼에서는 어떤 문제도 발견되지 않을 것이라고 확신합니다. 하지만, 틀린 부분이 있으면 문의 양식에 문제를 게시해 주세요.