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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
  • 먼저 입력 신호를 일정한 간격으로 표본화한다. 표본마다 펄스 하나가 나가고, 그 펄스의 어느 성질을 바꾸느냐에 따라 방식이 나뉜다.
  • 펄스의 성질을 연속적으로 바꾸는 아날로그 펄스 변조(PAM·PWM·PPM)와, 표본값을 숫자로 바꿔 부호로 보내는 디지털 펄스 변조(PCM 등)로 크게 나뉜다.
  • 표본화 간격은 나이키스트 정리에 따라 입력 신호 최고 주파수의 2배 이상이어야 한다.

아날로그 펄스 변조

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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.

디지털 펄스 변조

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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.

반송파 변조와 구분

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정현파 반송파의 진폭·주파수·위상을 바꾸는 AM·FM·PM, 그리고 디지털 데이터를 싣는 ASK·FSK·PSK·QAM 은 펄스 변조가 아니다. 이들은 디지털 변조, 위상 변조, QAM 문서에서 다룬다.