Modulation   변조, 모듈레이션

(2018-02-10)
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변조 기술   1. `변조 기술`의 개요 및 종류
  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)

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주요전송기술   1. 변조 (Modulation)
  2. 다중화 (Multiplexing)
  3. 다원접속 (Multiple Access)
  4. 이중화 (Duplexing)
  5. 부호화 (Coding)
  6. 동기화 (Synchronization)

1. 변조 및 복조

  ㅇ 변조 (Modulation)
     - 신호 정보전송 매체채널 특성에 맞게끔  신호(정보)의 세기나 변위, 주파수,
       위상등을  적절한 파형 형태로 변환하는 것

     * 한편, 무변조 전송은, 정보를 싣지않은채 항상 일정한 변조 주파수전송하는 것을 일컬음

  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, 변조란 데이터를 담은 신호를 채널에 알맞은 전송 파형으로 변환하는
     과정이라고 할 수 있음


3. 변조방식의 구분

  ㅇ 파형 변환 유형에 따른 분류

     - 아날로그 변조 (Analog Modulation)
        . 아날로그 신호에 의해 반송파파라미터(진폭,위상,주파수등)를 변화시켜 전송
           .. 연속파 변조 : 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 파형의 복조 후에 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. 변조 관련 주요 참고 용어

  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 기술`의 개요 및 종류 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)
  1.   기술공통
  2.   기초과학
  3.   진동/파동
  4.   방송/멀티미디어/정보이론
  5.   전기전자공학
  6.   통신/네트워킹
        1. 통신 이란?
        2. 신뢰적 통신
    1.   통신이론
      1.   통신(기초/일반)
      2.   변조 기술
        1.   1. `변조 기술`의 개요 및 종류
            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)
      3.   변조 신호 해석
      4.   아날로그 통신
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