Coherent Detection, Synchronous Detection, Coherent Demodulation   동기 검파, 코히어런트 검파, 동기식 검파, 동기식 검출, 위상 동기 복조, 동기 복조

(2021-03-18)

Coherence Detector, 동기 검파기, Product Detection, 승적 검파, 곱셈 검파


1. 통신에서 말하는 `Coherent/Synchronous`의 의미 

  ㅇ 주로, 두 신호 간에 고정된 위상관계를 갖는 것
     - 즉, 송수신 신호 간에 위상동기시키는 구조


2. 동기 복조/검파 (Coherent Demodulation/Detection)

  ㅇ 수신 반송파주파수,위상에 정확히 맞춰,
     - 수신기 국부 발진기(LO)를 재생시켜, 이를 이용하여 검파하는 방식

  ㅇ 즉, 수신 신호 반송파위상을 추출하여 복조에 이용

  ㅇ 결국, 변조신호복조를 위해, 수신측에서는 어떤 식으로든 반송파의 복제가 필요


3. 동기식 복조/검파의 구현

  ㅇ 2 단계가 필요 함
     - 수신 신호와 똑같은 주파수,위상을 갖는 신호를 곱하고,
     - 이를 저역통과필터에 통과시킴
        

  ㅇ 승적 검파(Product Detection) 라고도함
     - 반송파 또는 파일럿 신호 등을 이용하여 기준 신호를 추출하고,
     - 이것과 동기화국부발진기 신호와 수신 신호와의 곱을 취하게 됨
        동기 검파의 구현 例 : 쵸퍼 변조기


4. 동기식 검파비동기식 검파차이점동기 검파
     - 수신 신호에서 반송파 정보를 검출하여, 이 반송파위상 정보를 이용하는 방식
        . 例) 동기식 아날로그 AM 복조 방식   :  DSB-SC 등
        . 例) 동기식 디지털 복조방식   :  PSK, 동기 FSK 검출, 동기 ASK 검출, QAM 검출 등

  ㅇ 비동기 검파
     - 수신 신호반송파 위상정보를 전혀 이용하지 않고 검파하는 방식
        . 例) 상업용 아날로그 AM 라디오 수신기    :  포락선 검파 (Envelope Detection) 
        . 例) 비동기식 디지털 복조방식   :  DPSK, 비동기 FSK 검출, 비동기 ASK 검출 등


5. 동기식 검파 방식의 특징

  ※ 주요 특징
     - 상대적으로 미약한 신호로도 복구가 가능하는 등
     - 비동기검파 방식 보다  성능은 우수하나, 구조는 비교적 복잡함.
        . 즉, 동기식 검파반송파에 대한 주파수위상동기화에 대한 회로가 추가
          적으로 필요함. (위상 추적 및 채널 추정 등)

  ㅇ 장점 
     - Gaussian Noise(AWGN) 와 같은 비교적 양호한 환경에서는 성능 우수
        . AWGN 환경 하의 동기식 디지털 복조방식은 상관기 또는 정합필터를 필요로 함

  ㅇ 단점 
     - 이동통신과 같은 시변 채널 환경에서는 성능 저하 가능성 있음


6. 동기식 검파를 위한 `송수신 동기화` 주요 기술들송수신기에 고도로 안정된 수정발진기 사용
  ㅇ PLL 회로 사용
  ㅇ 파일반송파 활용 등
     - 파일반송파 
        . 반송파 억압 통신시스템(DSB-SC 등)에서 송신측에서 수신측의 동기를 도와주기
          위해 일부러 삽입하는 작은 반송파 성분



Copyrightⓒ   차재복 (Cha Jae Bok)