정보 통신 이론 - 아날로그, 디지털 신호와 변조

● 데이터의 전송

• 아날로그 신호와 디지털 신호

- 아날로그 신호 : 연속적으로 변하는 신호.

‧ 단위 시간에 보낼 수 있는 데이터량은 적지만 손상에 대한 내성이 있다.

 

- 디지털 신호 : 미리 정해진 전압만 있는 신호. ex) 모스 신호

‧ 단위 시간에 보낼 수 있는 데이터량은 많지만 손상에 치명적이다.

• 변조 : 신호를 멀리까지 왜곡 없이 전송하기 위해 신호의 진폭, 주파수 위상 등을 바꾸는 기법

- 변조는 아날로그 변조와 디지털 변조로 나눌 수 있다.

• 아날로그 변조 : AM, FM, PM

• 디지털 변조 : ASK, FSK, PSK, QAM

 

- 신호를 멀리 보내는 경우 신호의 강도가 점점 약해진다. 이를 다시 원래 신호처럼 복구하려면 증폭기가 필요하다.

하지만 증폭기는 비용이 많이 들기 때문에 이를 해결하기 위해 애초에 수신을 할 때 증폭된 신호를 보내게 되었다.

이렇게 내가 수신측에서 원하는 신호를 보내기 위해 송신측의 신호를 바꿨으니 이를 “변조”라고 한다.

 

- 처음부터 신호를 세게 보내는 것 - 진폭 변조 (Amplitude Modulation : AM)

- AM 변조는 음질이 좋진 않지만 매우 멀리까지 전송할 수 있다.

- 주파수를 빠르게 전송해서 전달하는 것 - 주파수 변조 (Frequency Modulation : FM)

- FM 변조는 음질이 좋지만 시간이 지날수록 신호가 매우 flat해진다.

- 데이터를 여러 위상으로 보내는 것 - 위상 변조 (Phase Modulation : PM)

- PM 변조는 데이터를 여러 위상으로 보낼 수 있어서 같은 시간대에 많은 데이터를 보낼 수 있다.

‧ 주파수의 위상이 비슷하면 서로 간섭이 생기므로 간섭이 생기지 않는 선에서 변조를 해야 한다.

* AM, FM은 데이터를 멀리 보내는 것이 목적이고, PM은 데이터를 많이 보내는 것이 목적이다.

* 주파수의 이동이 많으면 주파수가 높다, 적게 왔다 갔다하면 주파수가 낮다고 한다.

* 디지털 신호를 아날로그 신호로 바꾼 다음 그 아날로그 신호를 멀리 쏠 때 아날로그 변조를 사용한다.

* 아날로그 변조 : 아날로그 신호를 멀리 보내기 위함.

* 디지털 변조 : 디지털을 아날로그로 변환하는 것

• ASK, FSK, PSK, QAM

- ASK : 진폭 편이 변조

- FSK : 주파수 편이 변조 – 요즘엔 주파수의 전송 속도가 너무 빠르기 때문에 잘 쓰지 않는다.

- PSK : 위상(각도 위치) 편이 변조

- QAM : ASK + PSK : 무선의 기본적인 전송방식. OFDMA 방식에서 QAM 전송방식을 사용한다.