지금 이 순간

1. 개요

 - 희망주파수만 선택해서 주파수 변환장치(Mixer)에서 미리 정해진 중간주파수(IF)로 변환한 후 검파하는 방식

 - 반송파(Carrier) 주파수를 기저대역(Baseband) 주파수로 직접 변환하지 않고, RF 신호에서 선택된 신호대역만을 중간단계로 1차적인 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환한 후 다시 기저대역으로 변환하는 수신 방식

2. 수퍼헤테로다인 구성도 및 구성요소

3. 구성요소

4. 영상주파수

 - 송신 측에서 Mixer를 통과하면 합과차의 출력이 나옴

 - 원래 원하는 주파수가 아닌 LO 건너편의 주파수 성분을 Image frequency라고 함

 - 수신측에서 Mixer를 통과하면 똑같은 IF주파수를 만들면서 간섭 발생

  - image frequency가 유입되는 것을 막기 위해 사용하는 것이 바로 image filter

  - FM 방송의 경우 100MHz를 수신하기 위해서는 110MHz의 국부발진을 하여 110-100=10MHz IF 중간주파수로 만들어 냄

  - 영상수신이란 120MHz도 수신이 된다는 것임

5. 중간 주파수 선정

<참조>

http://www.rfdh.com/

http://www.rfdh.com/bas_rf/begin/if2.htm

1. 개요

2. 필요주파수 대역폭

3. 등급

1. 개요

 - 전파법 시행령에 전파형식 명시

 - 전파형식을 표시하는데는 총 9개의 부호가 쓰여짐

 - 그 중 앞의 4개는 필요주파수 대역폭을, 뒤의 다섯개는 발사신호의 특성을 표시함

                               2    6    0   K    F   8   E   H   F

                               ①  ②  ③  ④  ⑤  ⑥  ⑦  ⑧  ⑨

     ①  ②  ③  ④: 대역폭

     ⑤  ⑥  ⑦: 발사전파 신호의 기본 특성

     ⑧  ⑨: 발사전파 신호의 추가 특성

 2. 필요주파수 대역폭

  - 필요주파수 대폭은 3개의 숫자와 1개의 문자로 표시, 문자는 주파수대역폭 단위를 말함

  - 즉 전파발사에 필요한 필요주파수 대역폭은 260kHz를 의미

3. 등급

  - 발사전파는 기본 특성에 따라 등급과 기호로 표시(⑤  ⑥  ⑦), 보다 자세한 특성은 ⑧  ⑨을 첨가하여 표시

  - 첫째 기호 ⑤ : 주반송파의 변조방식, F는 주파수 변조를 의미

  - 첫째 기호 ⑥ : 주반송파의 신호, 8은 아날로그 정보를 포함하고 있는 둘 또는 그 이상의 채널

  - 첫째 기호 ⑦ : 전송정보의 형식, E는 전화급으로 음성방송을 포함

  - 첫째 기호 ⑧ : 신호의 세분화된 구분, H는 음성방송(스테레오 또는 쿼트라)

  - 첫째 기호 ⑨ : 다중화 특성, F는 주파수 분할 다중을 의미 

어떤 FM 무선 송수신기가 3kHz까지 대역제한된 음성주파수를 받아서 최대주파수 편이 ±15kHz의 FM 변조를 한다면, Carson의 법칙에 따라 이 전파신호의 점유주파수 대역폭을 구하시오

1. FM 변조

2. FM 신호

3. FM 변조 후의 주파수 스펙트럼

4. FM 방송별 주파수 대역폭

5. 계산

1. FM 변조

   - 기저대신호에 따라 반송신호의 주파수를 변화시키는 변조

2. FM 신호

  - 반송파의 진폭은 일정하게 고정되어 있으나, 주파수가 변조신호의 진폭에 따라 달라진다.

                           Ac : 캐리어 진폭

                           fc : 캐리어 주파수

                           fm: 변조 신호 주파수

                           β  : 변조지수

                           Δf : 최대 주파수 편이

3. FM 변조 후의 주파수 스펙트럼

    - 이론적으로 FM 신호의 스펙트럼은 반송파의 주파수 성분과 변조신호의 고조파 간격으로 떨어져 있는 무한대의 측파대로 구성되어 있다

    - 반송파와 측파대들의 진폭은 변조지수로 나타낸 베셀함수와 비례한다

                                                                http://mir.knu.ac.kr/2014spring/com2014/html/chap62.html

    - 변조지수는 변조신호의 최대 주파수편이를 변조할 신호의 최대주파수로 나눈 값이다

    - 변조지수가 증가할 수록 측파대는 무수히 많아져 FM은 무한대의 대역폭을 가짐

    - Carson은 신호전력의 대부분이 2(Δf+fm)내에 포함되어 있음을 증명

   - FM 대역폭은 Carson's law를 이용하여 산정  

                                 BW=2(Δf+fm)

4. FM 방송별 주파수 대역폭

  - 초단파 방송의 경우 방송주파수가 해외 각국마다 이용 주파수 대역이 차이가 있는데 우리나라는 중심주파수 88.1~107.9MHz의 대역폭 약 20MHz 주파수를 사용하고 있으며 200kHz 간격으로 모두 100개의 채널을 사용하고 있다(채널폭은 방송 지역환경등을 고려하여 180kHz, 260kHz, 300kHz로 지정) 

5. 계산

  - BW=2(Δf+fm)=2×(15kHz+3kHz)=36kHz

<참조>

 광대역/협대역 FM

  가. 광대역 FM

      - 변조지수가 클수록(β>1) 측파대 진폭이 커져서 넓은 스펙트럼이 필요

      - 높은 신뢰도와 적은 왜곡

      - 표준 상용 FM 방송의 최대주파수 편이 Δf=75kHz,  β=75kHz/15kHz=5

 나. 협대역 FM

      - 작은 변조지수값 사용(β<<1)

      - 협대역 FM 변조인 경우 신호의 대역폭은 양측파대 진폭 변조와 같이 2fm이 된다.

Those with low levels of deviation are called narrow band frequency modulation (NBFM) and typically levels of +/- 3 kHz or more are used dependent upon the bandwidth available. Generally NBFM is used for point to point communications. Much higher levels of deviation are used for broadcasting. This is called wide band FM (WBFM) and for broadcasting deviation of +/- 75 kHz is used.

1999-21(FM방송,부가서비스를위한측정방법연구).pdf

FM.pdf

1. 개요

2. VSB의 개념도와 스펙트럼

3. VSB 특징

1. 개요

 - 아날로그 데이터의 진폭에 따라 반송파의 진폭을 변화시키는 변조방식을 AM 변조방식이라고 한다

 - AM 변조방식에는 양측파대 방식(DSB, Double Side Band), 단측파대 방식(SSB, Single Side Band), 잔류측파대 방식(VSB, Vestigial Side Band)등이 있음

 - DSB(Double Side Band) 방식은 스펙트럼상에 상측파대(USB)와 하측파대(LSB)를 동시에 전송하는 방식임

 - SSB(Single Side Band)는 한 쪽 측파대만을 이용해서 전송하는 방식

 - VSB(Vestigial Side Band)는 한 쪽 측파대의 대부분과 다른 쪽 측파대의 일부(Vestigial)을 송신하여 재생하는 방법

2. VSB의 개념도와 스펙트럼

3. VSB 특징

 - 영상신호의 경우 DC 성분을 포함한 저주파대역의 성분을 많이 가지고 있으므로 SSB 방식을 적용할 수가 없음

 - 이를 해결하기 위해 개발된 방식이 VSB 방식임

 - VSB(Vestigial Side Band)는 잔류측파대 진폭변조라 하며 한 쪽 측파대의 대부분과 다른 쪽 측파대의 일부(Vestigial)을 송신하여 재생하는 방법

 - SSB 방식의 장점인 대역폭과 전력에 대한 장점을 살리고 DSB장점인 포락선 검파(비동기검파)를 할 수 있는 변조 방식으로 아래의 특징이 있음

    가. VSB의 대역폭은 SSB의 1.25배임, DSB에 비해 선택선 페이딩의 영향 감소

    나. 검파 용이(포락선 검파)

    다. VSB는 SSB보다 생성하기 쉬움(저가의 대역통과 필터 사용 가능)

    라. VSB는 대역폭 전력면에서 DSB와 SSB의 중간

 - 2012년에 종료된 아날로그 TV(NTSC) 영상신호 변조방식이며, 한국 미국식 디지털 TV의 표준 기술인 ATSC 방식에서 8-VSB로 응용하고 있음

<References>

http://en.wikipedia.org/wiki/Single-sideband_modulation

1. 개요

 2.2 DSB-LC

 3.3 SSB 동기 검파

 3.4 SSB 방식의 특징

4. DSB 방식과 SSB 방식의 신호대 잡음비 비교

1. 개요

 - 아날로그 데이터의 진폭에 따라 반송파의 진폭을 변화시키는 변조방식을 AM 변조방식이라고 한다

 - AM 변조방식에는 양측파대 방식(DSB, Double Side Band), 단측파대 방식(SSB, Single Side Band), 잔류측파대 방식(VSB, Vestigial Side Band)등이 있음

 - DSB(Double Side Band) 방식은 스펙트럼상에 상측파대(USB)와 하측파대(LSB)를 동시에 전송하는 방식임

 - SSB(Single Side Band)는 한 쪽 측파대만을 이용해서 전송하는 방식

 - VSB(Vestigial Side Band)는 한 쪽 측파대의 대부분과 다른 쪽 측파대의 일부(Vestigial)을 송신하여 재생하는 방법

2. DSB

 2.1 DSB-SC(Double Side Band-Suppressed Carrier)

    - DSB-SC(Double Side Band-Suppressed Carrier)는 피변조파에 반송파가 포함되지 않는 진폭변조방식

    가. DSB-SC의 송신시스템

     나.  DSB-SC의 동기 검파

         - 승적검파, 코히어런트 검파라고도 함

   2.2 DSB-LC

        - DSB-LC(Double Side Band-Large Carrier)는 피변조파에 반송파가 포함되어 있는 진폭변조방식

        가. 송, 수신 시스템

    나.  DSB-LC 신호의 검파

        - 포락선 검파 또는 다이오드 검파라고도 함

        - 비동기식 검파방식임

3. SSB

 3.1 개요

     - Single Side Band로 단측파대 진폭변조라 한다

     - 피변조파의 스펙트럼에서 Upper 또는 Lower 측파대만을 이용해서 전송하는 방식

 3.2 SSB 피변조파 일반식

      - (+)는 하측파대를 사용하는 경우를, (-)는 상측파대를 사용하는 경우를 나타냄

      - 변조 방법은 필터법, 위상천이법, Weaver법 등이 있음

 3.3 SSB 동기 검파

 3.4 SSB 방식의 특징

     가. 장접

        - 점유 주파수 대역폭이 1/2로 줄어든다

        - 적은 송신전력으로 양질의 통신이 가능하다

        - 송신기의 소비전력이 적다

        - 선택성페이딩의 영향이 적다

        - S/N 비가 개선된다

      나. 단점

         - 송, 수신기 회로 구성이 복잡하며 가격이 비싸다

         - 높은 주파수 안정도를 필요로 한다

         - 수신부에 국부발진기가 필요하며 동기장치가 있어야 한다

         - 반송파가 없어 AGC(AVC)회로 부가가 어렵다

4. DSB 방식과 SSB 방식의 신호대 잡음비 비교

  가. 신호전력

  나. 잡음전력

     - N0를 Hz당 잡음전력이라고 하고 W를 대역폭이라고 할 때 AM 신호의 잡음전력은 아래와 같다

     - DSB의 잡음전력= 2*N0*W

     - SSB의 잡음전력= N0*W

  다. 신호대 잡음전력비

1. 개요

2. 동기식 검파방식과 비동기식 검파방식

   2.1 동기식 검파

   2.2 비동기식 검파

3. DSB-SC

  3.1 DSB-SC의 송신시스템

  3.2 DSB-SC의 변조기

  3.3 DSB-SC의 동기 검파

4. DSB-LC

 4.1 DSB-LC의 송신시스템

 4.2 DSB-LC 신호의 검파

5. DSB-SC와 DSB-LC의 특징 비교

1. 개요

 - 아날로그 데이터의 진폭에 따라 반송파의 진폭을 변화시키는 변조방식을 AM 변조방식이라고 한다

 - AM 변조방식에는 양측파대 방식(DSB), 단측파대 방식(SSB), 잔류측파대 방식(VSB)등이 있음

 - DSB(Double Side Band) 방식은 스펙트럼상에 상측파대(USB)와 하측파대(LSB)를 동시에 전송하는 방식임

 - DSB-SC(Double Side Band-Suppressed Carrier)는 피변조파에 반송파가 포함되지 않는 진폭변조방식

 - DSB-LC(Double Side Band-Large Carrier)는 피변조파에 반송파가 포함되어 있는 진폭변조방식

2. 동기식 검파방식과 비동기식 검파방식

   2.1 동기식 검파

      - 수신기에서 반송파를 재생하여 복조하는 방식

      - 동기식 AM 복조방식

      - 동기식 주요 디지털 복조방식: PSK, FSK 동기 검출, ASK 동기 검출

    2. 2 비동기식 검파

       - 수신기에서 반송파 위상정보를 전혀 이용하지 않고 검파하는 방식

       - 상업용 AM 라디오 수신기: 포락선 검파(Envelope Detection)

       - 비동기식 주요 디지털 복조방식: DPSK, FSK 비동기 검출, ASK 비동기 검출 등

3. DSB-SC

 3.1 DSB-SC의 송신시스템

     가. 시간영역에서의 일반식 

     나. 주파수 영역에서의 일반식

 3.2 DSB-SC의 변조기

     가. 제곱 변조기

     나. 쵸퍼 변조기

     다. 링 변조기

 3.3 DSB-SC의 동기 검파

     - 승적검파, 코히어런트 검파라고도 함

4. DSB-LC

 4.1 DSB-LC의 송신시스템

    가. 시간영역에서의 일반식

    나. 주파수영역에서의 일반식

4.2 DSB-LC 신호의 검파

    - 포락선 검파 또는 다이오드 검파라고도 함

    - 비동기식 검파방식임

5. DSB-SC와 DSB-LC의 특징 비교

  가. 복조방식

     - DSB-SC 방식은 반송파가 없으므로 수신기에서 반송파를 재생하여 복조하는 동기검파방식을 사용해야 하나, DSB-LC 방식은 반송파가 필요없는 비동기 검파방식인 포락선 검파방식을 사용해 복조할 수 있다.

     - 포락선 검파 방식은 동기검파방식에 비해 구성이 간단하고 가격이 저렴해 DSB-LC 신호의 검파에 널리 사용   

 나. 변조 효율

     - 상하측파 신호 전력/전체 피변조파 신호 전력(반송파 전력 포함)

                 (1/2*m^2*Pc)/(Pc(1+m^2/2))=m^2/(2+m^2)  , m=변조도

     - DSB-LC 방식에서 얻을 수 있는 최대 변조 효율은 33%, DSB-SC의 경우에는 100%

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?nav=&m_temp1=1333&id=779

1. 변조란

2. 변조의 목적(필요성)

3. 변조의 종류

 1) 아날로그 변조

 2) 디지털 변조

 3) 펄스 변조

 4) 디지털 변환

1. 변조란

 - 변조란 전송하고자 하는 정보신호를 전송로의 특성에 가장 적합한 형태로 변환하는 과정으로 기저대역 전송을 위한 변조와 통과대역 전송을 위한 변조로 구분할 수 있음

 - 전송할 신호의 주파수 대역이 전송매체의 특성에 맞지 않을 경우 이 신호의 주파수대역을 전송매체의 주파수대역에 옮겨 전송할 경우 필요

 - 대표적인 사용예로서 음성 주파수 대역을 라디오전파의 주파수대역에 옮기는 경우

 - 변복조 구성도

http://review.cetizen.com/4298/view/51/4298/copy/9/10070/review

2. 변조의 목적(필요성)

 - 다중화: 주파수분할이나 시분할을 통해 하나의 전송매체상에 여러 정보를 동시에 전송 가능

 - 효과적 무선통신: 변조과정을 거치지 않고 낮은 주파수의 기저대 신호를 직접 보낼 경우 수신측의 안테나 크기는 수 km에 달함

 - 성능향상: 잡음과 간섭을 갖는 불필요한 신호를 효과적으로 제거

 - 스펙트럼의 효과적 이용: 높은 주파수에서 대역폭을 효율적으로 사용가능

3. 변조의 종류

 1) 아날로그 변조

   - 아날로그 변조는 아날로그 대 아날로그 변조(Analog to Analog)라 함

   - 아날로그 데이터의 진폭에 따라 반송파의 진폭, 주파수, 위상을 변화시키는 방식

   - 통신에서 전통적으로 사용하던 방식으로 잡음과 신호의 분리가 어려우나 구현이 간단함

   - 종류

      ○ AM(Amplitude Modulation): 기저대신호에 따라 반송신호의 진폭을 변화시키는 변조

      ○ FM(Frequency Modulation): 기저대신호에 따라 반송신호의 주파수를 변화시키는 변조

      ○ PM(Phase Modulation): 기저대신호에 따라 반송신호의 위상을 변화시키는 변조

http://review.cetizen.com/4298/view/51/4298/copy/9/10070/review

 2) 디지털 변조

   - 디지털 변조는 디지털 대 아날로그 변조(Digital to Analog)라 함

   - 디지털 신호 0,1을 기반으로 하는 정보를 아날로그 특성을 갖는 정보로 바꾸는 과정

   - 예를 들어 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 전송 시 데이터는 디지털이지만 전화선은 아날로그 신호만 전송할 수 있으므로 데이터를 변환시켜야 함

   - 디지털 데이터에 따라 반송파의 진폭, 주파수, 위상을 변화시키거나 진폭과 위상을 동시에 변화시키는 방식

   - 종류

     ○ ASK(Amplitude Shift Keying)

     ○ FSK(Frequency Shift Keying)

     ○ PSK(Phase Shift Keying)

     ○ QAM(Quadrature Amplitude Modulation)

http://onea01.tistory.com/249

 3) 펄스 변조

   - 펄스 변조는 아날로그 데이터를 디지털화 시킬 경우 사용하는 것

   - 펄즈 변조는 아날로그 대 디지털 변환(Analog to Digital)이라 함

   - 잡음, 누화, 왜곡 등에 강하고 장거리 전송이 가능하다

   - PCM 고유의 잡음 발생, 점유 대역이 높아 광대역 전송로 요구

   - 종류

     ○ PCM(Pulse Code Modulation)

     ○ PWM(Pulse Width Modulation)

     ○ PPM(Pulse Position Modulation)

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=2946

  4) 디지털 변환

    - 디지털 데이터에서 디지털 신호로 변환시키는 방식

    - 디지털 변환은 디지털 대 디지털 부호화(Digital to Digital conversion)라 함

    - 예를 들어 컴퓨터로부터 프린터로 데이터를 전송할 때 2진수 1과 0은 전선을 통해 전달될 수 있는 일련의 전압펄스로 변환됨

    - 종류: 2진 NRZ, 3진 NRZ(AMI, BnZs, HDBn)

    - 장치: DSU, CSU

1. 주파수 천이(변조)의 개념

 1) 시간 영역

 2) 주파수 영역

2. 주파수 천이의 필요성

1. 주파수 천이(변조)의 개념

  1) 시간영역

    - 정보신호 f(t)에 반송파를 곱하는 과정 f(t)*cos(2∏*fc*t)

  2) 주파수 영역

    - f(t)의 푸리에 변환 F(f)의 spectrum을 반송파 주파수 대역인 ±fc로 이동시키는 과정

2. 주파수 천이의 필요성

 - 복사 용이(송수신 안테나 설계 가능)

 - 주파수 할당을 위해(상호 간섭 배제): 캐리어 신호를 통해 주파수 할당 용이

 - 다중화(하나의 전송로에 복수의 회선 구성 가능)

 - 광대역 변조에 의한 유해 잡음 성분의 억압 및 간섭 제어??????

 - 장비의 제한을 극복하기 위한 변조(주파수가 낮을수록 장비의 크기 커진다)

 - 전송 매체와의 정합을 위한 변조

1. 개요

2. FM

3. AM

4. FM이 AM에 비해 음질이 좋은 이유

1. 개요

 - 변조란 전송하고자 하는 정보신호를 전송로의 특성에 가장 적합한 형태로 변환하는 과정

 - 아날로그 변조는 아날로그 신호의 진폭에 따라 캐리어의 진폭, 주파수, 위상을 바꾸는 방식

 - 아날로그 변조의 대표적인 방식으로 AM과 FM 방식이 있음

2. FM

   - 기저대신호에 따라 반송신호의 주파수를 변화시키는 변조

                           Ac : 캐리어 진폭

                           fc : 캐리어 주파수

                           fm: 변조 신호 주파수

                           β  : 변조지수

                           Δf : 최대 주파수 편이

  - 잡음이 적고 좋은 음질을 얻을 수 있기 때문에 음악방송이나 텔레비전 음성부의 송신에 보편적으로 사용됨

  - FM 변조 후의 주파수 스펙트럼

3. AM

 - 아날로그 데이터의 진폭에 따라 반송파의 진폭을 변화시키는 변조방식

 - AM은 지표파를 이용하는 중파반송에 쓰임, 협대역이나 잡음이 많음

 - DSB-LC 방식

4. FM이 AM에 비해 음질이 좋은 이유

 - 프리엠퍼시스와 디엠퍼시스 사용

 - 리미터 사용

 - AM에 비해 주파수 대역이 넓음

 - Capture effect