Angle Modulation, Exponential Modulation, Nonlinear Modulation   각 변조, 지수 변조, 비선형 변조

(2016-10-01)
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[FM 복조]

1. 비선형 변조(Nonlinear Modulation)

  ※ 각 변조(Angle Modulation), 지수 변조(Exponential Modulation) 라고도 함
     -  `주파수 변조(FM 변조)` 및 `위상 변조(PM 변조)`를 총칭함

  ㅇ 제곱법칙 처럼 비선형적인 변조반송파각(角) 성분에 정보를 실어보내는 변조방식


2. 비선형 변조(각 변조)의 특징

  ㅇ 각 변조 과정이 비선형적임
     
     - 선형성의 중요한 성질인 중첩의 원리를 따르지 않음

  ㅇ 새로운 주파수 성분이 발생됨
     - 각변조의 결과에 의해 정보신호 및 반송파신호 이외의 새로운 주파수 성분을 가지
       는 변조의 비선형성이 나타남.
     - 따라서, 내재된 비선형성으로 분석이 다소 어렵고 근사적인 해법 만이 가능함

  ㅇ 큰 대역폭 필요 및 잡음 특성 개선
     - 선형변조 방식인 진폭변조 보다 더 넓은 전송 대역폭이 필요하나,
     - 잡음에는 훨씬 강함

  ㅇ 신호 포락선 진폭이 일정
     - 신호 포락선이 일정하므로, 비선형 증폭에 의한 진폭왜곡이 발생하기 쉬운 대부분의
       고출력 증폭기로도 사용이 가능

  ㅇ 평균 송신 전력
     - 선형변조와 달리 일정함 : Pav = 1/2 Ac2

  ※  ☞ 선형변조 및 비선형변조 비교, 선형변조(Linear Modulaton) 참조


3. 각 변조(PM 변조,FM 변조) 신호 표현

  ㅇ 일반적인 각 변조된 신호 파형의 표현식
     
     - 순시 위상(총 순시 각) : θi(t) = 2πfct + Φ(t)
     - 순시 주파수 : fi(t) = 1/2π(dθi/dt) = fc + 1/2π(dΦ/dt)
     - 위상 편이 : Φ(t)
     - 주파수 편이 : 1/2π(dΦ/dt)

  ㅇ 위상 변조 (PM 변조)
     - 반송파위상편이 Φ(t)가 메세지 신호 m(t)에 비례 
        .   Φ(t) = kp m(t)
           .. 반송파위상을 변화시키는 변조

  ㅇ 주파수 변조 (FM 변조)
     - 순시 주파수 fi(t)와 반송파 주파수 fc와의 차이가 메세지 신호에 비례
        .   fi(t) - fc = kf m(t) = 1/2π(dΦ/dt)
           .. 반송파위상 변화율을 변화시키는 변조

  ㅇ PM 및 FM 비교
     PM 변조FM 변조와 별반 차이가 없음
     


4. 각 변조 해석상의 구분협대역 각 변조
     - Φ(t) <<1 이 되도록 kp(또는 kf) 및 m(t)를 작게 유지

  ㅇ 광대역 각 변조
     - Φ(t) 가 작지 않음


[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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