Course Outline

• 이 과정의 성과 이 과정을 마친 후 학생은 최소한 다음 기술을 습득해야 하므로 현재 통신 공학 분야에서 열려 있는 많은 연구 문제를 해결할 수 있어야 합니다.

• 통신 공학 문헌에 자주 등장하는 복잡한 수학적 표현을 매핑하고 조작합니다. • 다른 논문의 시뮬레이션 결과를 재현하거나 적어도 이러한 결과에 접근하기 위해 MATLAB에서 제공하는 프로그래밍 기능을 사용할 수 있는 능력.

• 자기 제안 아이디어의 시뮬레이션 모델을 만듭니다.

• 획득한 시뮬레이션 기술을 강력한 MATLAB 기능과 함께 효율적으로 사용하여 코드 실행 시간 측면에서 최적화된 MATLAB 코드를 설계하는 동시에 메모리 공간을 절약합니다.

• 특정 통신 시스템의 주요 시뮬레이션 매개변수를 식별하고, 이를 시스템 모델에서 추출하고, 고려된 시스템 성능에 대한 이러한 매개변수의 영향을 연구합니다.

• 코스 구성

이 과정에서 제공되는 자료는 매우 상호 연관되어 있습니다. 습득한 지식의 연속성을 보장하기 위해 학생이 해당 레벨에 참석하고 이전 레벨을 깊이 이해하지 않는 한 해당 레벨에 참석하는 것은 권장되지 않습니다. 본 과정은 다음과 같이 MATLAB 프로그래밍 입문부터 전체 시스템 시뮬레이션 수준까지 3단계로 구성됩니다.

레벨 1: 커뮤니케이션 수학 MATLAB 세션 01-06

이 부분을 완료한 후 학생은 복잡한 수학적 표현을 평가하고 시간 및 주파수 영역 플롯과 같은 다양한 데이터 표현에 대한 적절한 그래프를 쉽게 구성할 수 있습니다. BER은 안테나 방사 패턴 등을 표시합니다.

기본 개념

1. 시뮬레이션의 개념 2. 통신 공학에서 시뮬레이션의 중요성 3. 시뮬레이션 환경으로서의 MATLAB 4. 통신 수학에서 스칼라 신호의 행렬 및 벡터 표현에 대하여 5. Matrix MATLAB에서의 복잡한 기저대역 신호의 벡터 표현

MATLAB 데스크탑

6. 도구 모음 7. 명령 창 8. 작업 공간 9. 명령 내역

변수, 벡터 및 행렬 선언

10. MATLAB 사전 정의된 상수 11. 사용자 정의 변수 12. 배열, 벡터 및 행렬 13. 수동 행렬 입력 14. 간격 정의 15. 선형 공간 16. 로그 공간 17. 변수 명명 규칙

특수 매트릭스

18. 1의 행렬 19. 0의 행렬 20. 단위 행렬

Element 방식 및 행렬 방식 조작

21. 특정 요소 액세스 22. 요소 수정 23. 요소의 선택적 제거(Matrix 잘림) 24. 요소, 벡터 또는 행렬 추가(Matrix 연결) 25. 벡터 또는 행렬 내부 요소의 인덱스 찾기 26 . Matrix 모양 변경 27. Matrix 잘림 28. Matrix 연결 29. 왼쪽에서 오른쪽으로, 오른쪽에서 왼쪽으로 뒤집기

단항 행렬 연산자

30. 합계 연산자 31. 기대 연산자 32. 최소 연산자 33. 최대 연산자 34. 추적 연산자 35. Matrix 행렬식 |.| 36. Matrix 역 37. Matrix 전치 38. Matrix 에르미트 39. …기타

이진 행렬 연산

40. 산술 연산 41. 관계 연산 42. 논리 연산

MATLAB의 복소수

43. 통과대역 신호 및 RF 상향 변환의 복소 기저대역 표현, 수학적 검토 44. 복소 변수, 벡터 및 행렬 형성 45. 복소 지수 46. 실수 부분 연산자 47. 허수 부분 연산자 48. 공액 연산자 (.) * 49. 절대 연산자 |.| 50. 인수 또는 위상 연산자

MATLAB 내장 기능

51. 벡터의 벡터와 행렬의 행렬 52. 제곱근 함수 53. 부호 함수 54. "정수로 반올림" 함수 55. "가장 가까운 하위 정수 함수" 56. "가장 가까운 상위 정수 함수" 57. 계승 함수 58. 로그 함수(exp, ln,log10,log2) 59. 삼각 함수 60. 쌍곡선 함수 61. Q(.) 함수 62. erfc(.) 함수 63. 베셀 함수 Jo(.) 64. 감마 기능 65. Diff, mod 명령

MATLAB의 다항식

66. MATLAB의 다항식 67. 유리함수 68. 다항식 도함수 69. 다항식 적분 70. 다항식 곱셈

선형 척도 도표

71. 연속 시간-연속 진폭 신호의 시각적 표현 72. 계단형 근사 신호의 시각적 표현 73. 이산 시간 – 이산 진폭 신호의 시각적 표현

로그 스케일 플롯 74. dB-10년 플롯(BER) 75. 10년-dB 플롯(보드 플롯, 주파수 응답, 신호 스펙트럼) 76. 10년-10년 플롯 77. dB-선형 플롯

2D 폴라 플롯 78. (평면 안테나 방사 패턴)

3D 플롯

79. 3D 방사 패턴 80. 데카르트 파라메트릭 플롯

선택 섹션(학습자의 요구에 따라 제공됨)

81. MATLAB의 기호 미분과 수치 차분 82. MATLAB의 기호 및 수치 적분 83. MATLAB 도움말 및 문서

MATLAB 파일

84. MATLAB 스크립트 파일 85. MATLAB 함수 파일 86. MATLAB 데이터 파일 87. 로컬 및 전역 변수

MATLAB의 루프, 조건 흐름 제어 및 의사 결정

88. for end 루프 89. while end 루프 90. if end 조건 91. if else end 조건 92. switch case end 문 93. 반복, 수렴 오류, 다차원 합계 연산자

입출력 표시 명령

94. input(' ') 명령 95. disp 명령 96. fprintf 명령 97. 메시지 상자 msgbox

레벨 2: 신호 및 시스템 운영(24시간) 세션 07-14

이 부분의 주요 목적은 다음과 같다.

• 다양한 통신 시스템의 성능을 테스트하는 데 필요한 무작위 테스트 신호를 생성합니다.

• 많은 기본 신호 작업을 통합하여 인코더, 랜더마이저, 인터리버, 확산 코드 생성기 등과 같은 단일 통신 처리 기능을 구현할 수 있습니다. 송신기와 수신 터미널의 상대편에서도 마찬가지입니다.

• 통신 기능을 구현하기 위해 이들 블록을 적절하게 상호 연결합니다.

• 결정론적, 통계적, 반무작위 실내 및 실외 협대역 채널 모델 시뮬레이션

통신 테스트 신호 생성

98. 무작위 바이너리 시퀀스 생성 99. 무작위 정수 시퀀스 생성 100. 텍스트 파일 가져오기 및 읽기 101. 오디오 파일 읽기 및 재생 102. 이미지 가져오기 및 내보내기 103. 3D 매트릭스로 이미지 104. RGB에서 그레이 스케일로 변환 105. 2D 그레이 스케일 이미지의 직렬 비트 스트림 106. 이미지 신호의 서브 프레이밍 및 재구성

신호 조절 및 조작

107. 진폭 스케일링(이득, 감쇠, 진폭 정규화… 등) 108. DC 레벨 이동 109. 시간 스케일링(시간 압축, 희박화) 110. 시간 이동(시간 지연, 시간 진행, 왼쪽 및 오른쪽 원형 시간 이동) 111. 신호 에너지 측정 112. 에너지 및 전력 정규화 113. 에너지 및 전력 스케일링 114. 직렬-병렬 및 병렬-직렬 변환 115. 다중화 및 역다중화

아날로그 신호의 디지털화

116. MATLAB의 연속 시간 베이스밴드 신호의 시간 영역 샘플링 117. 아날로그 신호의 진폭 양자화 118. 양자화된 아날로그 신호의 PCM 인코딩 119. 10진수에서 2진수로, 2진수에서 10진수로 변환 120. 펄스 성형 121. 계산 122. 펄스당 샘플 수 선택

123. 변환 및 필터 명령을 사용한 컨벌루션 124. 시간 제한 신호의 자기 상관 및 상호 상관 125. FFT(고속 푸리에 변환) 및 IFFT 연산 126. 기저대역 신호 스펙트럼 보기 127. 샘플링 속도 및 적절한 주파수의 영향 창 128. 컨벌루션, 상관 관계 및 FFT 연산 간의 관계 129. 주파수 영역 필터링, 저역 통과 필터링만

보조 Communication 기능

130. 랜덤마이저 및 디랜더마이저 131. 천공기 및 디펑처러 132. 인코더 및 디코더 133. 인터리버 및 디인터리버

변조기 및 복조기

134. MATLAB의 디지털 베이스밴드 변조 방식 135. 디지털 변조 신호의 시각적 표현

채널 모델링 및 시뮬레이션

136. Mathematica 송신된 신호에 대한 채널 효과의 모델링

• 추가 – AWGN(가산 백색 가우스 잡음) 채널 • 시간 영역 곱셈 – 느린 페이딩 채널, 차량 채널의 도플러 이동 • 주파수 영역 곱셈 – 주파수 선택적 페이딩 채널 • 시간 영역 컨볼루션 – 채널 임펄스 응답

결정적 채널 모델의 예

137. 여유 공간 경로 손실 및 환경 종속 경로 손실 138. 주기적 차단 채널

일반적인 고정 및 준고정 다중 경로 페이딩 채널의 통계적 특성화

139. 균일하게 분포된 RV의 생성 140. 실수 값 가우스 분포 RV의 생성 141. 복소수 가우스 분포 RV의 생성 142. 레일리 분포 RV의 생성 143. 라이시안 분포 RV의 생성 144. 로그 정규 분포의 생성 RV 145. 임의 분포 RV의 생성 146. 히스토그램에 의한 RV의 알려지지 않은 확률 밀도 함수(PDF)의 근사치 147. RV의 누적 분포 함수(CDF)의 수치 계산 148. 실수 및 복소수 가산 백색 가우스 잡음(AWGN) 채널

전력 지연 프로필을 통한 채널 특성화

149. 전력 지연 프로파일에 의한 채널 특성화 150. PDP의 전력 정규화 151. PDP에서 채널 임펄스 응답 추출 152. 임의의 샘플링 속도, 불일치 샘플링 및 지연 양자화로 채널 임펄스 응답 샘플링 153. 불일치 문제 협대역 채널의 채널 임펄스 응답 샘플링 154. 임의 샘플링 속도 및 부분 지연 보상으로 PDP 샘플링 155. 여러 IEEE 표준 실내 및 실외 채널 모델 구현 156. (COST – SUI – 초광대역 채널 모델…등 .)

레벨 3: 실제 통신의 링크 레벨 시뮬레이션 시스템(30시간) 세션 15-24

이 부분에서는 연구생에게 가장 중요한 문제, 즉 다른 출판 논문의 시뮬레이션 결과를 어떻게 시뮬레이션으로 재현할 수 있는지에 대해 다룬다.

베이스밴드 디지털 변조 방식의 비트 오류율 성능

1. AWGN 채널에서 다양한 기저대역 디지털 변조 방식의 성능 비교(이론적 표현 검증을 위한 시뮬레이션을 통한 종합 비교 연구) 산점도, 비트 오류율

2. 다양한 고정 및 준고정 페이딩 채널에서 다양한 기저대역 디지털 변조 방식의 성능 비교 산점도, 비트 오류율(이론적 표현 검증을 위한 시뮬레이션을 통한 종합 비교 연구)

3. 베이스밴드 디지털 변조 방식의 성능에 대한 도플러 시프트 채널의 영향 산점도, 비트 오류율

헬리콥터에서 위성으로 Communication

4. 논문 (1): 항공 이동 위성 서비스(AMSS)를 위한 저비용 실시간 음성 및 데이터 시스템 – 문제 설명 및 분석 5. 논문 (2): 헬리콥터 위성을 위한 정확한 AFC와 결합된 사전 탐지 시간 다양성 [ 1]s – 첫 번째로 제안된 솔루션 6. 논문 (3): 헬리콥터-위성을 위한 적응형 변조 방식 Communications – 성능 개선 접근법

확산 스펙트럼 시스템 시뮬레이션

1. 확산 스펙트럼 기반 시스템의 일반적인 아키텍처 2. 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 기반 시스템 3. PBRS(Pseudo Random Binary Sequence) 생성기 • 최대 길이 시퀀스 생성 • 골드 코드 생성 • Walsh 코드 생성

4. 타임 호핑 확산 스펙트럼 기반 시스템 5. AWGN 채널에서 확산 스펙트럼 기반 시스템의 비트 오류율 성능 • 코딩율 r이 BER 성능에 미치는 영향 • 코드 길이가 BER 성능에 미치는 영향

6. 제로 도플러 시프트를 갖는 다중 경로 저속 레일리 페이딩 채널에서 확산 스펙트럼 기반 시스템의 비트 오류율 성능 7. 높은 이동성 페이딩 환경에서 확산 스펙트럼 기반 시스템의 비트 오류율 성능 분석 8. 확산 스펙트럼 기반 시스템의 비트 오류율 성능 분석 다중 사용자 간섭이 있는 경우 9. 확산 스펙트럼 시스템을 통한 RGB 이미지 전송 10. 광학 CDMA(OCDMA) 시스템 • OOC(광 직교 코드) • OCDMA 시스템의 성능 제한, 동기 및 비동기 OCDMA 시스템의 비트 오류율 성능

초광대역 SS 시스템

OFDM 기반 시스템

11. 고속 푸리에 변환을 이용한 OFDM 시스템 구현 12. OFDM 기반 시스템의 일반적인 아키텍처 13. AWGN 채널에서 OFDM 시스템의 비트 오류율 성능 • 코딩율 r이 BER 성능에 미치는 영향 • 순환 프리픽스가 BER에 미치는 영향 성능 • FFT 크기와 부반송파 간격이 BER 성능에 미치는 영향

14. 제로 도플러 시프트를 사용하는 다중 경로 느린 레일리 페이딩 채널에서 OFDM 시스템의 비트 오류율 성능 15. CFO를 사용하는 다중 경로 느린 레일리 페이딩 채널에서 OFDM 시스템의 비트 오류율 성능 16. OFDM 시스템의 채널 추정 17. OFDM의 주파수 영역 등화 시스템 • 제로 강제 이퀄라이저 • MMSE 이퀄라이저 18. OFDM 기반 시스템의 기타 일반적인 성능 메트릭(피크 - 대 - 평균 전력 비율, 캐리어 - 대 - 간섭 비율 등) 19. 높은 이동성 페이딩 환경에서 OFDM 기반 시스템의 성능 분석 (3개의 논문으로 구성된 시뮬레이션 프로젝트) 20. 논문 (1): Inter Carrier Interference Mitigation 21. 논문 (2): MIMO-OFDM Systems

MATLAB 시뮬레이션 프로젝트 최적화

이 부분의 목적은 전체 시뮬레이션 프로세스를 단순화하고 구성하기 위해 MATLAB 시뮬레이션 프로젝트를 구축하고 최적화하는 방법을 배우는 것입니다. 또한, 제한된 스토리지 시스템에서 메모리 오버플로 문제나 느린 처리로 인해 발생하는 긴 실행 시간을 방지하기 위해 메모리 공간 및 처리 속도도 고려됩니다.

1. 소규모 시뮬레이션 프로젝트의 일반적인 구조 2. 시뮬레이션 매개변수 추출 및 이론-시뮬레이션 매핑 3. 시뮬레이션 프로젝트 구축 4. 몬테카를로 시뮬레이션 기법 5. 시뮬레이션 프로젝트 테스트를 위한 일반적인 절차 6. 메모리 공간 Management 및 시뮬레이션 시간 단축 기술 • 기저대역 대 통과대역 시뮬레이션 • 잘린 임의 펄스 형태에 대한 적절한 펄스 폭 계산 • 기호당 적절한 샘플 수 계산 • 시스템 테스트에 필요하고 충분한 비트 수 계산

GUI 프로그래밍

디버그가 없는 MATLAB 코드를 갖고 올바르게 작동하여 올바른 결과를 생성하는 것은 큰 성과입니다. 그러나 시뮬레이션 프로젝트의 주요 매개변수 세트는 다음을 제어합니다. 이러한 이유로 시뮬레이션 프로젝트의 다양한 부분을 제어할 수 있도록 "그래픽 사용자 인터페이스(GUI) Programming"에 대한 추가 강의가 제공됩니다. 명령으로 가득 찬 긴 소스 코드에 뛰어들기보다는 손 끝으로 설명하세요. 또한 MATLAB 코드를 GUI로 마스킹하면 하나의 마스터 창에서 여러 결과를 쉽게 결합하고 데이터를 더 쉽게 비교할 수 있는 방식으로 작업을 표시하는 데 도움이 됩니다.

1. MATLAB GUI란 무엇인가 2. MATLAB GUI 함수 파일의 구조 3. 주요 GUI 구성요소(중요 속성 및 값) 4. 로컬 및 글로벌 변수

참고: 이 과정의 각 레벨에서 다루는 주제에는 각 레벨에서 언급된 내용이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다. 또한, 각 강의의 내용은 학습자의 필요와 연구 관심도에 따라 변경될 수 있습니다.

Requirements

본 과정에 내재된 방대한 지식을 습득하기 위해서는 교육생은 일반적인 프로그래밍 언어 및 기술에 대한 일반적인 배경 지식을 가지고 있어야 합니다. 통신 공학 학부 과정에 대한 깊은 이해가 강력히 권장됩니다.

  35 Hours

Number of participants


Starts

Ends


Dates are subject to availability and take place between 10:00 and 17:00.

Price per participant

회원 평가 (1)

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