Modulation   변조, 모듈레이션

(2023-10-06)

변조 종류, 피변조파


1. 변조 및 복조

  ㅇ 변조 (Modulation)
     - 신호 정보를,  전송 매체채널 특성에 맞게끔,  신호(정보)의 세기,변위,주파수,위상 등을,
       적절한 파형 형태로 변환하는 것
        . 즉, 전파파형(반송파)을 전송하려는 정보에 대응하여 변형시키는 조작 

     * 한편, 무 변조 전송은, 
        . 정보를 싣지않은채 항상 일정한 변조 주파수나 세기 레벨로 전송하는 것을 말하거나,
        . 또는, 반송파 없는(주파수 천이 없는) 무 변조 전송 즉, 기저대역 변조를 말하기도 함

  ㅇ 복조 (Demodulation) 
     - 이렇게 변조되어 전송된 중에 손상된 파형을 원래의 정보신호 파형으로 복원하는 것
        . 동기 복조   : 수신 신호에서 반송파를 검출하여, 이 반송파위상 정보를 이용
        . 비동기 복조 : 수신 신호의 반송파 위상정보를 전혀 이용하지 않고 복조하는 방식


2. 변조를 하는 이유

  ㅇ 장거리 전송
     - 전송 매체에 알맞은 변조방식을 사용하면, 장거리 전송이 가능
  ㅇ 다중화 용이
     - 변조가 넓은 주파수대역에 걸치므로, 여러 채널을 그룹화할 수 있는 다중화가 가능
  ㅇ 안테나 크기 축소
     - 주파수를 높임에 따라, 안테나 길이,크기의 단축이 가능
  ㅇ 높은 주파수 신호 수용
     - 성능 제고를 위한 신호처리(에러제어 등)를 하여 신호 대역폭이 넓어지면, 
       그만큼 반송파 주파수를 높여야함 즉, 변조 필요가 생김
  ㅇ 신호처리 용이
     - 필터링 또는 증폭과 같은, 설계요구사항의 충족이 가능한 주파수대로 전환 필요
  ㅇ 잡음 내성 
     - 신호 대역폭을 늘려주어, 잡음간섭에 강인하게함

  ※ 결국, 변조 이란,
     - 데이터를 담은 신호를, 채널 특성에 적합한 전송 파형으로 변환하는 과정이라고 할 수 있음


3. 변조 방식의 구분파형 변환 유형에 따른 분류

     - 아날로그 변조 (Analog Modulation)
        . 아날로그 신호에 의해 반송파파라미터(진폭,위상,주파수등)를 변화시켜 전송
           .. 연속파 변조 (CW) : AM(Amplitude Modulation), FM(Frequency Modulation) 등
           .. 아날로그 펄스 변조 : PAM(펄스진폭변조), PWM(펄스폭변조), PPM(펄스위치변조)

     - 디지털 변조 (Digital Modulation)
        . 디지털 정보를 채널에 맞게 여러 가능한 신호(신호집합) 중 하나와 대응시켜 전송
           .. 디지털 펄스 변조 : PNM(펄스수변조), PCM(펄스부호변조), DM(델타 변조) 등
           .. ASK, FSK, PSK, QAM 등    ☞ 디지털 변조 분류 참조
        * 한편, 디지털 변조 방식에서 검출(detection) 또는 복호(Decoding) 라함은,
           .. 디지털 변조 파형복조 직후에, 심볼의 결정(판단) 과정을 말함.

  ㅇ 주파수대역 구분에 따른 분류
     - 기저대역 변조 (Baseband Modulation)
        . 반송파 없는 저주파 대역에서 그대로 전송
     - 대역통과 변조 (Bandpass Modulation)
        . 높은 주파수반송파 대역으로 변조하여 전송주파수 천이 참조

  ㅇ 반송파에서 어느 변수를 변조(진폭,주파수,위상)시키느냐에 따른 분류
     - 진폭 변조 (AM)
     - 주파수 변조 (FM)
     - 위상 변조 (PM)
     - 진폭위상을 동시에 변조 (QAM)

  ㅇ 반송파가 단일 또는 다중에 따른 분류
     - 단일 반송파 변조방식 (SCM) : 대부분의 기존 변조 방식들
        . 하나의 반송파에 모든 정보를 실어 변조하는 변조방식
     - 다중 반송파 변조방식 (MCM) : DMT, OFDM(직교주파수분할다중화)
        . 다수의 협대역 부반송파 또는 부채널로 변조 및 전송하는 기술

  ㅇ 효율에 따른 분류
     - 대역폭 효율적인 변조 
        . 아날로그 변조 : SSB, VSB, 아날로그 QAM
        . 디지털 변조   : QPSK, 8 PSK, 16QAM, 64QAM 등
     - 전력 효율적인 변조   : QPSK, OQPSK, MSK, MFSK 등

  ㅇ 수신기위상 동기회로를 갖추는지 여부에 따른 분류
     - 동기 변조 (Coherent Modulation)       : ASK, PSK, 동기 FSK, QAM 등
     - 비동기 변조 (Non-coherent Modulation) : 비동기 FSK, DPSK, DAPSK 등

  ㅇ 선형성 여부에 따라
     - 선형 변조   : 진폭변조 (AM)
     - 비선형 변조 : 각 변조 (FM, PM)

  ㅇ 진폭 변조(AM)에서 반송파(Carrier),측파대(Sideband)의 전송 여부에 따라
     - 전통적인 양측파대 진폭변조 (DSB-TC)   : 반송파양 측파대 모두 전송
     - 양측파대 반송파억압 진폭변조 (DSB-SC) : 반송파가 제거되고 양 측파대전송
     - 단측파대 진폭변조 (SSB)               : 한쪽 측파대전송
     - 잔류측파대 진폭변조 (VSB)             : 한쪽 측파대 모두,다른쪽 측파대 일부 전송


4. [참고 용어]

  ㅇ 피변조파 : 보낼 정보에 의해, 반송파를 변조한 결과로써, 변조 후 변형된 파
  ㅇ 변조의 정도 (원 정보 신호를 얼마만큼 담아낼 수 있는 정도) ☞ 변조 지수 참조
  ㅇ 변조된 신호가 차지하는 주파수 범위                        ☞ 대역폭 참조
  ㅇ 변조에 따른 전력 효율 관계                                ☞ 전력 효율적인 변조 참조

변조 기술
   1. 변조   2. 복조   3. 반송파(Carrier)   4. 변조 지수   5. 선형 변조   6. 비선형 변조   7. 단일 반송파 변조(SCM)   8. 다중 반송파 변조(MCM)   9. 벡터 변조   10. 모뎀(변복조기)  
주요전송기술
   1. 변조 (Modulation)   2. 다중화 (Multiplexing)   3. 다원접속 (Multiple Access)   4. 이중화 (Duplexing)   5. 부호화 (Coding)   6. 동기화 (Synchronization)  


Copyrightⓒ written by 차재복 (Cha Jae Bok)               기술용어해설 후원
"본 웹사이트 내 모든 저작물은 원출처를 밝히는 한 자유롭게 사용(상업화포함) 가능합니다"