Digital Modulation

디지털 변조?

: 디지털 데이터를 그대로 반송파로 변조해서 전송하는 것. 아날로그 전송에 비하여 전송로에 대한 희망하는 신호 대 잡음비(SNR)가 낮아도 되는 것이 특징이다. (*현대 무선통신의 필수요소)

▶ Digital Data → Analog Signal (Modem를 통해)

 

• ASK (Amplitude Shift Keying) : 진폭 편이 변조
  • 수식
  • 300bps 저속 모뎀에서 사용
• FSK (Frequency Shift Keying) : 주파수 편이 변조
  • 수식 
  • 1200bps이하의 비동기식 모뎀에서 사용
  • BFSK(Binary ..) : f1과 f2만 존재 (2가지의 주파수 변이만 존재)
  • MFSK(M-ary ..) : f_ 의 개수 (i = 1, 2, ..., M)
  • CPFSK(Continous Phase ..) : FSK는 주파수가 변하는 부분에서 위상이 불연속적으로 변해 대역폭을 잡아먹는데 이를 개선한 방식 ⊃ MSK(Minimusm ..), GMSK(Gaussian Minimum ..)
  • GFSK : FSK + 가우시안 필터 적용 (*블루투스)
• PSK (Phase Shift Keying) : 위상 편이 변조
  •  수식
  • 2400 ~ 4800bps의 중속 모뎀에서 사용
  • BPSK(Binary ..) : 가장 기본적인 디지털 변조 방식. M = 2 (*2G cdmaOne, Wi-Fi ..)
  • QPSK(Quardrature) : M = 4 [00, 01, 10, 11] 
    → symbol 하나에 2개의 비트를 보낼 수 있어 BPSK에 비해 고속
    but, zero crossing 발생 [00 → 10], [01 → 11] : 위상이 180도 뒤집힘. → CPM, π/4-QPSK, OQPSK (한계 극복 case)
  • MPSK(M-ary ..)
  • DPSK(Differential) : 위상 차이에 정보를 담음. (장점: 동기 안 맞춰도 됨 / 단점: 에러 발생 확률 증가)
  • π/4-QPSK, π/4-DQPSK, OQPSK
• QAM (Quadrature AMplitude Modeulation) : 직교 진폭 변조
  •  수식
  • 4800bps 이상의 고속 모뎀에서 사용
  • PSK + ASK (회전각 + 원점으로부터 거리)
  • 지상파 및 케이블 방송 등에서 사용
  • 얼마나 세세하게 나누는가에 따라 QAM 차수가 달라짐 (ex. 8-QAM(비트 3개), 16-QAM(비트 4개), 64-QAM(비트 6개))
  • 차수가 높아질수록 → 속도가 더 빠름, 신호를 서로 구분하기 어려워짐(복조할 때 에러 발생 활률 증가)
  • 주파수 효율 좋음, 구현 간단. but 위상 변형에 따라 오류 발생 가능성 → PAL, SECAM(upgrade ver.)