펄스 변조
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- Pulse Modulation; 펄스 변조
- 연속적인 정현파 대신 일정한 주기의 펄스열을 반송파로 삼고, 입력 신호에 따라 펄스의 진폭·폭·위치 같은 성질을 바꾸어 정보를 싣는 변조 방식
| 방식 | 바뀌는 것 | 일정한 것 | 특징 |
|---|---|---|---|
| PAM (Pulse Amplitude Modulation, 펄스 진폭 변조) |
펄스의 진폭(높이) | 폭, 위치 | 가장 단순하다. 진폭에 정보가 있어 잡음에 약하다. PCM 의 표본화 단계 출력이 PAM 신호다 |
| PWM = PDM (Pulse Width / Duration Modulation, 펄스 폭 변조 = 펄스 지속 시간 변조) |
펄스의 폭(지속 시간) | 진폭, 시작 위치 | 진폭이 일정해 진폭 잡음에 강하다. 모터·조명 제어에도 쓴다 → PWM |
| PPM (Pulse Position Modulation, 펄스 위치 변조) |
펄스의 위치(시간상 위치) | 진폭, 폭 | 기준 시점에서 펄스가 얼마나 앞뒤로 밀렸는지로 표본값을 나타낸다. 진폭·폭이 일정해 송신 전력이 일정하고 잡음에 강하다. 수신 측에 시간 동기가 필요하다 |
- 시간폭과 진폭이 일정한 펄스의 위치를 입력 신호에 따라 바꾸는 방식은 PPM 이다.
- PDM 은 PWM 의 다른 이름이다. 둘 다 폭(지속 시간)을 바꾼다.
- PWM 파형을 미분해 펄스의 끝 시점만 뽑아내면 PPM 이 된다. 그래서 PPM 을 PWM 에서 만들어 내기도 한다.
- PSM 은 이 분류(PAM·PWM(PDM)·PPM)에 들어가는 펄스 변조 방식이 아니다.
- 표본값을 펄스 높이로 그대로 실으므로 변조·복조 회로가 간단하다. 복조는 저역 통과 필터만으로도 된다
- 펄스 모서리가 가파를 필요가 없어, 급격한 펄스파형이 아닌 완만한 펄스를 쓰면 점유주파수대폭을 좁게 할 수 있다 → 펄스
- 정보가 진폭에 있으므로 잡음이나 페이딩의 영향을 받기 쉽다. 진폭이 흔들리면 그대로 신호 오차가 된다 → 페이딩
- 증폭기·전송로가 진폭을 비례해서 다루지 못하면 그대로 신호가 찌그러지므로 비직선(비선형) 변형을 일으키기 쉽다. "비직선 변형을 일으키지 않는다" 는 틀린 설명이다
- 그래서 PAM 을 그대로 멀리 보내는 일은 드물고, PCM 의 표본화 단계나 시분할 다중화의 중간 신호로 쓴다
| 방식 | 원리 |
|---|---|
| PCM(펄스 부호 변조) | 표본값을 양자화해 2진 부호로 바꾼다. 표본화 → 양자화 → 부호화 |
| PNM(펄스 수 변조) | 표본값에 비례하는 개수의 펄스를 보낸다 |
| DM(델타 변조) | 바로 앞 표본보다 커졌는지 작아졌는지만 1비트로 보낸다 |
| DPCM·ADPCM | 앞 표본과의 차이만 부호화해 비트 수를 줄인다 |
디지털 펄스 변조는 0과 1만 구분하면 되므로 중계할 때 잡음을 없애고 다시 만들어 보낼 수 있다(재생 중계). 아날로그 펄스 변조보다 잡음에 훨씬 강하다.