디지털 신호

3. 이산 시간 신호

아날로그 신호는 연속 신호로, 어떤 지점의 기온, 연못의 어떤 지점의 수심, 회로의 어떤 부분의 전압 등과 같이 연속적으로 변화하는 값을 가진다. 이러한 아날로그 신호는 시간을 가로축, 신호의 값을 세로축으로 한 직교좌표로 나타낼 수 있으며, 일종의 수학적 함수로 표현할 수 있다. 이산 신호는 이러한 아날로그 신호를 표본화하여 얻어지는데, 이는 유한한 개수의 표본점에서 (예를 들어 1초 간격으로) 값을 채취하는 것을 의미한다.^[9]

이산 신호에서 개별 표본값은 무한한 정밀도로 측정될 수 없기 때문에, 특정한 정밀도로 측정된다. 이렇게 얻어진 데이터 열이 디지털 신호이다. 유한한 자릿수나 비트 수를 사용하여 정확한 값을 근사하는 과정을 양자화라고 한다.

4. 디지털 시스템 파형

디지털 시스템에서, 컴퓨터 구조를 비롯한 기타 디지털 시스템에서 사용되는, 두 가지 불리언 자료형 값(0과 1)을 표현하는 파형은 '''디지털 신호'''라고 불린다. 아날로그 전압 파형일지라도, 두 가지 신호로 해석되기 때문에 디지털 신호라고 부른다.

4. 1. 논리 레벨

5. 변조

아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하거나, 디지털 신호를 전송하기 위해 변조(Modulation) 기법이 사용된다. 단극성 부호화는 가장 단순한 변조 방식으로, DC 신호를 켜고 끄는 방식으로 0과 1을 표현한다. 높은 전압은 '1'을, 낮은 전압은 '0'을 나타낸다.

디지털 라디오 방식에서는 하나 이상의 반송파가 제어 신호에 의해 진폭, 주파수 또는 위상 변조되어 전송에 적합한 디지털 신호를 생성한다.

비대칭 디지털 가입자 회선(ADSL)은 전화선을 통해 주로 이진 논리를 사용하지 않는다. 개별 반송파의 디지털 신호는 개별 채널의 섀넌 용량에 따라 다양한 값의 논리로 변조된다.

6. 클럭킹

클럭 신호는 디지털 회로를 동기화하는 데 쓰이는 특별한 디지털 신호이다. 논리적 변화는 신호의 가장자리가 올라가거나 내려감에 따라 발생한다. 디지털 신호는 플립플롭을 통과시켜 클럭 신호에 따라 일정한 간격으로 '샘플링'될 수 있다. 이렇게 하면 입력 신호가 클럭 에지에서 측정되고, 그 시점의 신호가 유지된다. 그런 다음 신호는 다음 클럭이 올 때까지 안정적으로 유지된다. 이 과정은 동기식 논리의 기반이다.

7. 디지털 신호의 장점 (통신)

디지털 통신에서 간섭은 일반적으로 존재하며, 잡음은 빈번하게 중요한 문제이다. 간섭의 영향은 일반적으로 간섭 신호를 최대한 필터링하고 데이터 중복을 사용하여 최소화한다. 통신에서 디지털 신호의 주요 장점은 잡음 내성과, 오디오 및 비디오 데이터와 같은 많은 경우에 데이터 압축을 사용하여 통신 매체에 필요한 대역폭을 크게 줄일 수 있다는 점이다.^[10]

8. 디지털 혁명과 활용

디지털 혁명이 진행됨에 따라 디지털 신호는 다양한 분야에서 활용되고 있다. 휴대전화, 비디오 플레이어, 디지털 카메라 등 현대 미디어 기기들은 대부분 디지털 신호를 사용한다.^[1] 한국은 디지털 혁명을 선도하는 국가 중 하나이며, 특히 삼성전자, SK하이닉스 등 한국 기업들은 메모리 반도체, 디스플레이 등 디지털 신호 처리 관련 핵심 부품 산업에서 세계적인 경쟁력을 갖추고 있다.

참조

_[1] 서적 Digital Design with CPLD Applications and VHDL https://books.google[...] Thomson/Delmar Learning 2017-08-30
_[2] 서적 Digital Signal Processing https://books.google[...] Pearson Prentice Hall 2015-09-22
_[3] 웹사이트 Digital Signal http://www.chegg.com[...] 2016-08-13
_[4] 서적 The Art Of Electronics, 2nd Ed. https://books.google[...] Cambridge University Press 1989
_[5] 서적 Digital electronics and logic design PHI Learning Pvt. Ltd. 2002
_[6] 서적 Computer Network Security Springer Science & Business Media 2005
_[7] 간행물 Applying MOSFETs to Today's Power-Switching Designs https://www.electron[...] 2016-05-23
_[8] 서적 2000 Solved Problems in Digital Electronics https://books.google[...] Tata McGraw-Hill Education 2005
_[9] 서적 Digital Signal Processing https://books.google[...] S. Chand 2009
_[10] 서적 Analogue and Digital Communication Techniques https://books.google[...]
_[11] 서적 Communication Systems https://books.google[...]
_[12] 서적 Computer Networking and the Internet https://books.google[...]
_[13] 서적 Digital Design with CPLD Applications and VHDL https://books.google[...]
_[14] 서적 Digital Signal Processing https://books.google[...] Pearson Prentice Hall 2007-01-01
_[15] 서적 Analogue and Digital Communication Techniques https://books.google[...]