[컴퓨터 네트워크] Chapter5 아날로그 전송

3. 디지털 대 아날로그 변조

디지털 정보를 아날로그로 변조해 전송

• modem 이용

  • 공중전화 교환망(PSTN) 등의 아날로그 통신망으로 디지털 데이터를 보낼 때 사용
  • 변조 & 복조 기능
  • 자동응답(연결 요청 신호 수신 시), 자동호출(수신자가 응답없을 시 여러번 재호출 시도), 자동 속도조절 기능

• 변조 & 복조 : 무언가를 아날로그 반송신호 주파수로 변환하는 것, 다시 원래 정보로 변환하는 것

  아날로그 신호의 장거리 전송을 위해 반송파(채널에 적합한 주파수와 진폭을 가진 정현파)에 실어 보냄

용어 복습

• 비트율 N = 초당신호수(보오율B)S * 신호당비트수r

  신호당비트수r = log_2 신호요소수

• 보오율(초당신호수)B

• 반송파 신호(반송주파수, 반송파, Carrier Signal, Carrier Frequency)

• 변조 / 편이 변조(Shift Keying)

• 변조 신호

Digital-to-Analog 변조 유형들

1) ASK (Amplitude Shift Keying) 진폭편이변조

• 비트값에 따라 진폭값 결정
• 2진 ASK : 한 신호당 한 비트. r=1, N=S
• ASK 대역폭 B = (1+d)S = 2S~S S에 비례
• 대역의 중간점 = 반송파 주파수fc 가 되도록 반송파를 선정 가능 → 변조신호의 대역을 원하는 곳으로 선택 가능!
• 느림(전송매체의 물리적 특성에 의해 제한). 데이터 전송용으로 사용x
• 잡음에 약함(잡음간섭에 민감)
• 반송파는 하나이지만 변조과정은 주파수가 다른 신호 여러개를 조합해 복합신호를 만듦.

구현예) 0은 진폭 0. 1의 최고진폭=반송파의 진폭.

2) FSK (Frequency Shift Keying) 주파수편이변조

• 비트값에 따라 주파수값 결정
• 한 신호당 한 비트 → r=1, N=S 비트율=보오율
• ASK의 잡음 문제 해소
• 대역폭 넓게 필요

3) PSK (Phase Shift Keying) 위상편이변조

• 비트값에 따라 위상 결정
• 잡음이나 대역폭에 영향 안받음
• 위상의 작은 변화를 구분해야 하므로 장비 능력에 의해 제한있음
• 대역폭 = (1+d)S

2-PSK (이진, binary, BPSK) : 위상편이 당 1비트 표현

성운 다이어그램(Constellation diagram)

• 비트값과 위상, 진폭의 관계를 나타냄
• 4-PSK 성운 다이어그램 : 위상편이 당 2비트 표현, 2-PSK에 비해 속도 2배

4) QAM (Quadrature Amplitude Modulation)

• ASK와 PSK를 섞어씀 (FSK는 대역폭 제한으로 사용x)
• 위상편이 많이 씀 (ASK는 잡음에 민감하고 많은 편이차이 요구)
• 성운 다이어그램에서 사각형 선의 대각선점 진폭에 속지 말 것!!!!!!
• 8-QAM : 한 신호당 3비트

몇-QAM 인지는 그림을 잘 보고 잘 세야 함. 계산 못함

4. 아날로그 대 아날로그 변조

아날로그 정보를 아날로그 신호로 변조

• 아날로그 신호를 먼거리까지 효율적으로 전송. 주파수 번할 다중화.

• 진폭변조 AM

• 주파수변조 FM

• 위상변조 PM

1) 진폭변조 AM

반송파의 진폭 변경

진폭을 변경해 반송파의 외곽선을 신호 모양으로(?) 만듦

2) 주파수변조 FM

반송파의 주파수 변경

대역폭 넓게 필요. 잡음에 강함

• 대역폭 B = 2(1+베타)신호대역폭 **베타는 대부분 = 4

3) 위상변조 PM

위상을 변경

주파수 변조의 대안. 결과가 FM과 비슷하게 나옴