AM의 검파 방식

검파방식 개요
AM 변조는 대표적인 아날로그 변조 방식으로 반송파의 전송 유무에 따라 DSB-SC와 DSB-LC로 나뉜다. 복조과정에서 DSB-SC는 동기 검파 (Coherent Detection) 방식을, DSB-LC는 포락선검파 (Envelope Detection)을 사용한다.

Coherent Detection (동기 검파)
DSB-SC 방식의 변조기와 복조기의 구성도는 다음과 같다. 신호파 m(t)를 반송파와 곱을 하여 변조를 하고, 변조된 신호는 송신 반송파와 도일한 반송파를 곱하여 복조를 수행한다.

동기검파는 수신 신호에서 반송파의 주파수와 위상을 추출하여 복조하는 방식으로 송신기의 반송파와 수신기의 반송파의 주파수 및 위상이 정확하게 일치해야 한다. 동기 검파를 사용하는 복조기에서는 변조기에서 사용한 주파수와 동일한 정현파 신호를 발생시킬 수 있는 국부 발진기(Local Oscillator) 및 동기회로를 갖추어야 한다. 이로 인해 수신기의 복잡도 증가와 가격 상승의 요인이 된다.

만일, DSB-SC 의 동기 검파 과정에서 송수신 반송파가 수신 반송파와 동기화되지 않을 때의 문제점을 고려해 볼 수 있다. 

• 주파수 오차는 없고 위상 오차만 있을 경우 
  위상 오차에 따라 출력크기가 작아지고, 위상 오차가 90도에 근접하면 출력신호는 거의 없어진다. 보통의 무선환경에서는 위상 오차가 전파 경로차에 의해 시시각 변하기 때문에 문제가 될 수 있다.
  
  
  
• 위상오차는 없고 주파수 오차만 있을 경우
  출력의 크기가 일정 주파수로 변화게 되므로 마치 수신기 볼륨을 최저에서 최대까지 주파수로 조작하는 것과 같은 효과가 발생한다.
  
  

정확한 동기 검파를 위해 국부 발진기 및 복잡한 동기회로가 수신기에 구현되어야 하는 단점을 해결하기 위한 방식이 DSB-LC의 포락선 검파 방식이다. 

포락선 검파 (Envelop Detection)
DSB-LC 방식의 변조기와 복조기의 구성도는 다음과 같다. 동기검파의 문제점을 해결하기 위해서는 국부발진기와 복잡한 동기회로를 제거해야 하므로 DSB-LC는 반송파 (Ac)를 함께 전송한다. 

포락선 검파는 수신 신호의 포락선을 검출하는 복조 방식으로 수신 신호를 정류하여 저역필터를 통해서 포락을 재생한다. 동기검파와 달리 기준 반송파를 필요로 하지 않고, 두 측파대와 전 진폭의 반송파를 필요로 한다. 

반송파의 진폭 Ac를 신호파의 최소값보다 크거나 같게하여 전송하면 수신기에서 포락선만을 추출하는 간단한 회로를 이용하여 복조한다. 포락선 검파는 비동기검파의 일종으로 다이오드, 저항, 캐패시터로 이루어진 간단한 회로를 통해 수신 신호의 포락선을 검출해내는 검파 방법이다. R과 C로 이루어진 회로의 시정수 값을 적절하게 조절해야만 원하는 정보를 복조할 수 있다.

Coherent Detection과 Envelope Detection의 비교

구분	Coherent Detection	Envelope Detection
장점	반송파를 전송할 필요없음 송신기 구성이 단순 전력 소모 낮음	단순한 회로 구성 다이오드, 저항, 캐패시터로 이루어짐 저렴한 수신기 비용
단점	수신기에 국부 발진기 및 동기회로 구성으로 복잡 단가 높음	반송파 동시 전송으로 약간 복잡한 송신기 구성 송신기의 전력소모 높은
활용분야	일대일 통신	일대다 통신 (상용 AM)