QPSK 변조 및 복조 시뮬레이션

본 내용은 " 디지털통신시스템설계실습7주차 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.06.13

문서 내 토픽

• 1. QPSK 변조 및 복조

  이번 실습을 통해 QPSK 변조 및 복조를 구현하고 측정된 BER과 SER을 이론적 값과 비교하였습니다. 시뮬레이션 결과 Eb/No가 증가함에 따라 비트 오류 확률이 감소하는 것을 확인할 수 있었습니다. 또한 BPSK와 QPSK의 비교를 통해 QPSK가 동일한 Eb/No에서 BPSK와 동일한 BER을 가지지만 데이터 전송률이 더 높다는 것을 알 수 있었습니다. 반면에 QPSK는 위상 왜곡에 더 취약하다는 단점이 있어 통신 환경에 따라 적절한 변조 방식을 선택해야 한다는 것을 알게 되었습니다.

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• 1. QPSK 변조 및 복조

  QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)는 디지털 변조 기술 중 하나로, 위상 변조 방식을 사용하여 데이터를 전송하는 방식입니다. QPSK는 4개의 위상 상태를 사용하여 2비트의 정보를 전송할 수 있어 효율적인 데이터 전송이 가능합니다. QPSK 변조 과정에서는 입력 데이터 비트 스트림을 2비트씩 묶어 4개의 위상 상태 중 하나로 매핑합니다. 이렇게 매핑된 신호는 정현파 반송파에 실려 전송됩니다. QPSK 복조 과정에서는 수신된 신호의 위상을 검출하여 원래의 2비트 데이터로 복원합니다. 이때 위상 검출 알고리즘이 중요한데, 대표적으로 코히어런트 검출 방식과 비코히어런트 검출 방식이 있습니다. 코히어런트 검출 방식은 정확한 복조가 가능하지만 동기화가 필요하고, 비코히어런트 검출 방식은 동기화가 필요 없지만 성능이 다소 떨어집니다. QPSK는 높은 주파수 효율과 낮은 전력 소모 등의 장점으로 인해 무선 통신 시스템, 위성 통신, 디지털 TV 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 특히 5G 이동통신 시스템에서도 QPSK가 핵심 변조 기술로 활용되고 있습니다.