아날로그 변조와 디지털 변조

*Modulation(변조)

- 데이터를 사인파에 실어저 전송

- 데이터가 아날로그이면 아날로그 변조

- 데이터가 디지털이면 디지털 변조 => 모뎀

 

 

1) 아날로그 변조 : 아날로그 to 아날로그

* 사용하는 반송파의 종류에 따라 분류

연속적인 사인파[아날로그 변조]  -  불연속적인 펄스[펄스 변조]

 

[1] 아날로그 변조

* 반송파(carrier frequency)인 사인파의 3가지 요소인 진폭, 주파수, 위상에 데이터를 실어서 전송

- 진폭 변조 : AM(Amplitude Modulation)

=> 정보 신호의 크기에 따라 반송파의 진폭(amplitude)을 변형시킴

=> 변조 신호가 커지면 진폭도 커지고 변조 신호가 작아지면 진폭도 작아진다

 

- 주파수 변조 : FM(Frequency Modulation)

=> 정보 신호의 크기에 따라 반송파의 주파수(Frequency)를 변화시킴

=> 변조 신호가 커지면 주파수가 빨라지고 변조 신호가 작아지면 주파수가 느려진다

 

- 위상 변조 : PM(Phase Modulation)

=> 정보 신호의 크기에 따라 반송파의 위상(phase)을 변화시킴

 

[2] 펄스 변조

* 반송파로 펄스를 사용하는 변조 방식 : 펄스의 진폭, 위치, 폭을 변화시킴

- 펄스 진폭 변조 : PAM(Pulse Amplitude Modulation)

=> 표본화한 값을 신호의 진폭에 따라 비례하는 펄스로 바꾸어 전송

 

- 펄스 위치 변조 : PPM(Pulse Position Modulation)

=> 펄스의 시간적 위치를 신호파의 크기에 비례하여 변화

 

- 펄스 폭 변조 : PWM(Pulse Width Modulation)

=> 표본화 펄스의 폭이 전송하고자 하는 신호의 크기에 비례

=> 크면 오른쪽으로 붙고 작으면 왼쪽으로

 

 

2) 디지털 변조 : 디지털 to 아날로그

* 디지털 데이터 0과 1을 정현파(sine wave)의 파라미터인 진폭, 주파수, 위상에 실어서 전송

 

[1] ASK(Amplitude Shift Keying)

* 디지털 데이터 0과 1에 반송파의 서로 다른 진폭을 대응시킴

 

 

*OOK(On-Off Keying)

- 비트 1에 +V를, 비트 0에 0을 대응시키는 방식

 

*ASK는 잡음의 영향을 많이 받으므로 거의 사용되지 않음

 

 

 

[2] FSK(Frequency Shift Keying)

* 디지털 데이터 0과 1에 반송파의 서로 다른 주파수를 대응시킴

 

[3] PSK(Phase Shift Keying)

* 디지털 데이터 0과 1에 반송파의 서로 다른 위상을 대응시킴

* BPSK(Binary PSK) : 비트 0에 0도, 비트 1에 180도

 

 

* DPSK(Diffrention PSK) : 비트 1에 180도 바꾸고 비트 0은 무변화

=> 성능은 떨어지지만 위상 동기 회로가 필요하지 않음

 

 

* QPSK(Quadrature PSK) : 위상을 90도씩 변화시킴, 2비트씩 전송

 

 

[4] QAM(Quadrature Amplitude Modulation)

* 정보에 따라 반송파의 진폭과 위상을 동시에 변화시킴

=> PSK + ASK

* 진폭 2가지, 위상 4가지(90도씩) : 8-QAM

 

 

 

[5] MSK(Minimum Shift Keying)

* 위상 편이 변조(PSK)와 주파수 변이 편조(FSK)의 합성으로, CPFSK(Continuous Phase FSK)라고도 부름

* Phase와 Frequency를 모두 변화시켜서 사용

* FSK에서 가장 대역폭이 좁은 경우에 해당

* 장점

 - 일정한 포락선을 가짐

 - 위상이 연속됨

 - 대역폭이 좁아짐

 - 비동기 검파가 가능해 짐

 

 

 

3) 동기 검파와 비동기 검파

- 검파

=> 수신 측에 도착한 변조파로부터 원 신호를 복원(복조)

 

- 비동기 검파

=> 수신 신호의 반송파 위상정보를 전혀 이용하지 않고 검파하는 방식

=> 상업용 AM 라디오 수신기에서 사용하는 포락션 검파와 DPSK의 복조에 주로 사용

 

- 동기 검파

=> 수신 신호로부터 반송파의 주파수와 위상 정보를 검출하여, 이 위상 정보를 이용하여 복조하는 방식

=> AM의 DSB-SC(Double Side Band Suppressed Carrier)의 복조나 PSK 와 QAM 등에 복조에 사용

=> 비동기 검파 방식 보다 성능은 우수하지만, 반송파에 대한 주파수 및 위상의 동기화를 위한 회로가 추가적으로 필요