담당교수 : 이봉운 bw2lee@hanmail.net 디지털 통신공학 ’11-2 학기 담당교수 : 이봉운 bw2lee@hanmail.net.

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1 담당교수 : 이봉운 bw2lee@hanmail.net
디지털 통신공학 ’11-2 학기 담당교수 : 이봉운

2 강의 구성 1장 서론 2장 신호의 시간 영역 분석 3장 신호의 주파수 영역 분석 4장 진폭 변조 5장 각 변조
1장 서론 2장 신호의 시간 영역 분석 3장 신호의 주파수 영역 분석 4장 진폭 변조 5장 각 변조 6장 확률변수와 랜덤 프로세스 7장 펄스 변조와 펄스부호 변조 8장 디지털 데이터의 기저대역 전송 9장 디지털 수신기와 잡음 환경하에서의 성능 10장 디지털 대역통과 변조 11장 M-진 변조 12장 대역확산 통신 13장 채널 코딩 2

3 제11장 M-진 변조 11.1 대역통과 신호의 표현 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK) 11.3 최소천이 변조(MSK)
대역통과 신호의 표현 직교 위상천이 변조(QPSK) 최소천이 변조(MSK) M-진 진폭천이 변조(MASK) M-진 주파수천이 변조(MFSK) M-진 위상천이 변조(MPSK) 직교 진폭변조(QAM) 실습 연습문제

4 11.0 개요-1 디지털 통신의 특성 넓은 전송 대역폭이 필요 채널의 대역폭이 충분하지 않는 경우
아날로그 신호를 디지털 데이터로 표현할 때 정확도를 높이기 위해 표본화 속도와 양자화 비트 수를 증가 데이터율이 매우 높아지며 요구되는 채널의 대역폭이 비례해서 넓어짐 채널의 대역폭이 충분하지 않는 경우 고주파 성분의 전력 손실이 발생 심볼간 간섭에 의해 왜곡이 유발 비트오율이 떨어짐 : 잡음의 내성이 열악 다중 통신 환경에서는 대역폭을 한정 사용자 수를 증가 시스템 사이의 간섭을 감소 전송률이 한정되어 고속 데이터 통신이 제한 변조 방식의 선택 : 비트오율과 대역폭 효율을 고려

5 11.0 개요-2 대역폭 효율 단위 주파수 당 데이터 속도로 정의 : [bits/sec/Hz] 2진 변조의 경우
비트 단위로 두 종류의 신호 중 하나가 전송 대역폭 효율 = 비트율 Rb/ 신호 대역폭 B M진 변조의 경우 여러 비트를 모아 한 개의 심볼을 구성 심볼 단위로 신호를 설계하여 전송 심볼에 대응하는 신호의 길이가 길어져 대역폭 축소가 가능 대역폭 효율이 증대 예 : k개의 비트로 하나의 다중 레벨 심볼을 구성하는 경우 심볼 길이 : Ts = k Tb 심볼율(symbol rate) : Rs = Rb/k 가능한 심볼 상태 : M = 2k M-진 변조

6 11.1 대역통과 신호의 표현-1 대역통과 변조 진폭과 위상이 시간에 따라 변하는 정현파
동위상(in-phase) 성분과 역위상(quadrature) 성분으로 표현

7 11.1 대역통과 신호의 표현-2 대역통과 변조(계속) 직교 기저(basis) 함수
fc >> 1/Tb 이면 (0, Tb) 구간에서 cos ct 와 -sin ct는 서로 직교 임의의 신호를 나타낼 수 있는 직교 기저 함수 대역통과 신호를 직교 성분으로 분해하여 표현하는 방법

8 11.1 대역통과 신호의 표현-3 대역통과 변조(계속) 복소 포락선(complex envelope)
대역통과 신호를 표현하는 다른 방법 복소 포락선과 대역통과 신호의 관계 복소 포락선과 동위상 및 역위상의 관계 대역통과 신호 : 변조된 신호 s(t) 기저대역 신호 : {I(t), Q(t)}, s̃(t)

9 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-1 직교 반송파에 의한 다중화
동일한 주파수의 cos ct와 sinct 는 서로 직교 두 개의 정보 소스를 두 직교 반송파로 BPSK 전송이 가능 수신기에서는 정보의 분리가 가능 동일 주파수 cos ct와 sinct 를 사용하여 다중화 전송 속도를 두 배로 증가시킬 수 있다는 것을 의미 전송 대역폭은 불변

10 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-2 QPSK 신호의 발생
두 개의 비트 열 {bI}와 {bQ} 로부터 두 개의 BPSK 신호를 발생 QPSK(quadrature phase shift keying) 신호

11 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-3 QPSK 신호의 발생(계속) QPSK 신호(계속)
전송 신호 는 동일한 진폭과 주파수를 가지며, 위상은 단위 원상에서 90ㅇ 간격으로 균등하게 분포 : 서로 직교 필요한 대역폭 : B = 2/Tb = 2Rb 한 개의 BPSK 신호 전송대역폭으로 두 개의 신호 전송이 가능 직교 위상천이 변조(QPSK: Quadrature PSK)

12 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-4 QPSK 신호의 발생(계속)
QPSK 신호의 위상 선도(constellation diagram)

13 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-5 대역폭을 효율적으로 이용하는 QPSK 변조
한 개의 정보 비트 열을 직/병렬 변환하여 입력 독립된 두 개의 정보 비트 열을 입력시키는 대신에 데이터율이 Rb인 입력 신호를 직/병렬 변환기를 분리 홀수비트로부터 만들어진 신호 : bo(t) 짝수 비트로부터 만들어진 신호 : be(t) 데이터율이 Rb /2로 절반으로 감소 신호의 값이 2Tb 동안 유지

14 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-6 대역폭을 효율적으로 이용하는 QPSK 변조(계속)
심볼 길이가 비트 길이의 2배로 증가 : 대역폭 감소 가능 두 개의 심볼을 직교 반송파를 사용하여 BPSK로 변조 변조된 BPSK 신호를 더 하여 전송 대역폭의 절반(B = 1/Tb = Rb)을 사용하여 전송이 가능

15 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-7 QPSK 송신기

16 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-8 QPSK 수신기

17 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-9 QPSK의 직병렬 변환기와 신호 파형

18 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-10 QPSK의 가능한 위상 천이

19 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-11 QPSK의 문제점 QPSK 신호의 반송파 위상은 2Tb 마다 변화 가능
bo(t) 나 be(t) 중 한 개만 부호가 변화하면 위상 천이는 90ㅇ 만큼 발생 bo(t) 와 be(t) 모두 부호가 변화하면 위상 천이는 180ㅇ 만큼 발생 180ㅇ의 위상 천이가 일어나는 경우 검출된 신호가 필터를 통과하게 되면 진폭에 변화가 발생 추가의 오차를 유발 QPSK 변조된 신호는 스펙트럼의 부엽을 줄이기 위해 필터를 통과 파형의 정 포락선(constant envelope) 특성이 손상 특히 180ㅇ의 위상천이는 포락선을 순간적으로 0이 되게 함 선형성(linearity)이 매우 좋은 전력 증폭기의 사용이 요구 저렴한 이동 단말기와 같은 경우에 부적합 QPSK 신호의 위상이 180ㅇ 변화하지 않는 방법이 필요 bo(t) 와 be(t) 의 부호가 동시에 변하지 않음을 의미

20 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-12 OQPSK : Offset QPSK
한 쪽 심볼을 Ts /2 만큼 지연하여 직교 반송파로 변조하는 전송 방식 구현 : 직병렬 변환기에서 위에 있는 지연 소자를 제거 두 신호간 시간차가 발생 bo(t) 와 be(t) 에서 동시에 부호 변화가 일어나는 것을 방지 변조된 신호의 반송파 위상이 180o 천이되는 현상이 미 발생 OQPSK는 Tb 마다 최대 90o의 위상 천이가 발생 필터를 통과할 때 포락선이 순간적으로 0으로 떨어지지 않음 대역제한 필터를 통과하였을 때 포락선 변동이 생길 수 있으나 QPSK에 비해 변화 폭이 작음 OQPSK가 유리한 경우 시스템이나 채널에 비선형성이 있는 때 증폭기의 높은 효율이 요구될 때 : 이동 단말기

21 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-13 OQPSK 신호와 반송파 위상천이

22 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-14 QPSK의 성능 진폭이 A 인 BPSK 신호 동일한 전력의 QPSK 신호

23 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-15 BPSK 수신기와 성능

24 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-16 QPSK 수신기와 성능: I-채널

25 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-17 QPSK 수신기와 성능: I-채널(계속) I 채널 상관기의 출력 성분
신호 성분 간 간격 : 잡음 성분 Gaussain 확률변수

26 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-18 QPSK 수신기와 성능: I-채널(계속) 홀수 비트의 오율
짝수 비트의 오율 : 홀수 비트의 오율과 동일 Q 채널도 I 채널과 동일한 결과를 제공 QPSK의 비트 오율 : BPSK와 동일

27 11.2 직교 위상천이 변조(QPSK)-19 QPSK의 성능 QPSK 신호는 두 개의 독립된 BPSK 신호와 동등
비트오율은 BPSK 시스템과 동일 : 두 채널은 BPSK 수신기 BPSK와 QPSK 시스템은 동일한 비트 오율을 가지나 QPSK는 BPSK에 비하여 절반의 대역폭이 필요 위상이 정확히 동기되지 않은 경우 : 성능이 더욱 저하 신호 출력이 감쇠하며, 직교 심볼로부터 누화가 출력에 발생 BPSK에 비해 반송파 복구과정에서 phase jitter에 더 취약 QPSK나 OQPSK의 비트오율과 대역폭 효율은 동일 OQPSK는 out-of-band interference가 작음 이론적으로 QPSK(OQPSK)는 스펙트럼 효율을 향상 코히런트 검출기가 필요 다중경로 페이딩 환경에서 성능 감소가 우려 코히런트 검출 문제는 차등 검출기로써 극복할 수 있지만, OQPSK는 심볼간 간섭을 유발

28 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-1
개요 BPSK/QPSK 변조 신호 180o의 큰 위상 변화가 발생 : 많은 고주파 성분이 생성 OQPSK 변조 신호 180o 의 위상 변화는 발생하지 않지만 기본적으로 PSK 변조된 신호의 스펙트럼은 부엽이 크기 때문에 대역 외 간섭이 크다는 단점을 제공 저역통과 필터링에 의해 부엽의 크기를 감소 그러나 필터링은 QPSK에서 채널 간 간섭을 유발 위상 변화가 큰 신호의 경우 위상 변화가 급격한 시점에서 변조된 신호 파형의 진폭이 변화 신호의 진폭에 변화가 있는 경우 비선형 특성을 가진 매체나 시스템을 통과하게 되면 주엽 범위 밖에 주파수 성분이 다시 발생 가능 간섭 유발 및 대역제한의 효과를 상쇄시킬 수 있음

29 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-2
개요(계속) OQPSK I 채널과 Q 채널 신호간에 시간 차를 발생 위상 변화를 90o 로 제한 변조된 신호의 진폭 변화가 QPSK 신호에 비해 작게 됨 OQPSK에서 위상 변화 폭의 감소는 대역 외 스펙트럼 특성을 개선 Minimum Shift Keying(MSK) : 최소 천이 변조 기저대역 신호에 대해 펄스 정형을 수행 OQPSK 변조된 신호의 위상이 연속적으로 변하게 하는 변조방식 QPSK/OQPSK : 펄스 폭이 2Tb인 구형파를 사용 MSK : 반주기가 2Tb인 반주기의 정현파 펄스를 사용 정현파 펄스는 크기 변화가 완만 MSK 파형은 QPSK 신호에 비해 주엽이 1.5 배 증가하나 부엽의 크기는 대폭 감소

30 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-3
QPSK와 MSK의 기저대역 펄스 파형

31 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-4

32 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-5

33 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-6
MSK는 OQPSK에서 구형파 대신 정현파로 대체 대역 외 간섭을 줄인 변조 방식으로 이해 MSK를 보는 다른 관점

34 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-7
bo(t)와 be(t)는 모두 1 bo(t) = be(t) 이면 b1(t) = 0, b2(t) = bo(t) bo(t) = -be(t) 이면 b1(t) = bo(t) , b2(t) = 0 bo(t)와 be(t)에 의하여 두 개의 주파수 중 하나가 결정 이진 FSK 신호와 동등 두 주파수 차이 :

35 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-8
BFSK에서 정현파 신호가 직교할 조건 비동기적인 경우 : 주파수 차가 1/Tb의 정수 배(f1 - f2 = n/Tb) 동기적(1 = 2)인 경우 : f1 - f2 = n/(2Tb) MSK는 두 정현파 신호가 직교할 최소의 주파수 차를 제공 Minimum Shift Keying이라는 명칭을 사용 MSK 신호 OQPSK에서 구형파 대신 반 파장의 정현파로 펄스정형을 한 것 연속위상 이진 FSK 변조한 신호로 볼 수 있음 MSK의 복조는 OQPSK의 복조나 FSK의 복조 방식 모두 가능 OQPSK 신호로서의 복조 : coherent demodulation BFSK 신호로서의 복조 : coherent 또는noncoherent demodulation

36 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-9
OQPSK로서의 복조 정합필터 수신기를 사용 QPSK는 두 개의 직교 반송파로써 BPSK 변조한 것과 등가 BPSK와 비트오율 성능이 동일 OQPSK는 QPSK와 동일한 비트 오율을 제공 비트 열을 Tb 만큼 지연으로 직교성이 손상되지 않기 때문 MSK와 OQPSK의 차이점 : 기저대역 펄스의 모양 비트오율 성능은 불변

37 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-10
OQPSK로서의 복조(계속) 홀수 비트열에 대한 비트오율

38 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-11
OQPSK로서의 복조(계속) 홀수 비트열에 대한 비트오율(계속) 상관기 출력에서의 신호 성분

39 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-12
OQPSK로서의 복조(계속) 홀수 비트열에 대한 비트오율(계속) 결정변수의 확률밀도 함수

40 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-13
OQPSK로서의 복조(계속) 홀수 비트열에 대한 비트오율(계속) 상관기 출력에서의 잡음 성분의 전력 비트오율 MSK의 비트 에너지

41 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-14
OQPSK로서의 복조(계속) 홀수 비트열에 대한 비트오율(계속) MSK 신호의 비트 에너지 짝수 비트 열도 동일하게 복조할 수 있으며 비트오율도 동일 MSK의 비트오율은 BPSK와 동일: 정합 필터를 사용

42 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-15
BFSK로서의 복조 MSK 신호의 표현 MSK 신호는 비트 구간 Tb 마다 fH 또는fL로 FSK 변조된 신호 심볼 구간이 아님 동기식과 비동기식 FSK 수신기로 복조가 가능 동기식 수신기 cos(2fHt) 및 sin(2fLt)와 비트 구간 Tb 동안 상관을 이용 수신 신호를 b1(t)와 b2(t)의 값으로 복구 b1(t)와 b2(t)로부터 짝수 비트와 홀수 비트를 계산

43 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-16
BFSK로서의 복조(계속) 동기식 FSK의 비트오율 성능은 BPSK에 비하여 3 dB 떨어짐 MSK 신호를 동기식 FSK 수신기를 사용하여 복조하는 경우 비트오율 MSK 신호를 비동기식 FSK 수신기를 사용하여 복조하는 경우 포락선 검출기를 이용

44 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-17
여러 변조 방식의 전력 스펙트럼

45 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-18
여러 변조 방식의 스펙트럼 특성 QPSK와 OQPSK의 PSD QPSK(OQPSK)의 null-to-null 대역폭은 BPSK의 절반 MSK에서 펄스 정형을 한 기저대역 신호 bo(t)와 be(t) 주파수가 1/4Tb인 정현파 및 여현파로 각각 변조한 것으로 간주

46 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-19
여러 변조 방식의 스펙트럼 특성(계속) 기저대역 펄스의 PSD First-null frequency : 3/4Tb  구형파의 1.5배 MSK의 PSD

47 11.3 Minimum Shift Keying(MSK)-20
여러 변조 방식의 스펙트럼 특성(계속) MSK의 null-to-null bandwidth MSK 의 주엽은 QPSK(OQPSK)에 비해 1.5배 넓으나 부엽의 크기는 QPSK(OQPSK)에 비해 상당히 작음 f > fc 일 때 QPSK(OQPSK)의 PSD는 1/f 2 의 비율로 감쇠하나 MSK의 PSD는 1/f 4 의 비율로 감쇠 MSK 경우는 약 1.2/Tb 의 대역 내에 신호 전력의 99%가 포함 QPSK 경우는 약 8/Tb 의 대역은 되어야 신호 전력의 99%가 포함 MSK가 QPSK나 OQPSK에 비해 스펙트럼을 효율적

48 11.4 M-ary ASK-1 M-ary 변조 반송파의 상태가 M 개가 있도록 하는 변조 방식
반송파의 상태를 결정하는데 필요한 비트 수 log2M 이상의 정수 개 log2M 이 정수 k라면 M = 2k의 관계를 만족 Symbol rate Rs와 bit rate Rb 사이의 관계 : Rs = Rb/k 비트 구간 Tb 와 심볼 구간 Ts 사이의 관계 : Ts = kTb M-진 변조는 이진변조에 비해 대역폭 효율이 높음 심볼 길이가 길어져 대역폭이 감소 M-진 FSK 변조는 예외 좁은 대역폭으로 고속 데이터 전송이 문제가 되는 경우 M-진 변조를 사용: 주파수 당 전송 비트 수를 증가

49 11.4 M-ary ASK-2 M-ary ASK (MASK)
이진 ASK의 대역폭에 비해 1/k 배

50 11.4 M-ary ASK-3 M-ary ASK (MASK)(계속) MASK 신호의 복조
상관기 출력값과 가장 가까운 출력에 대응하는 메시지 심볼을 결정 이에 따른 k 비트 데이터를 출력

51 11.4 M-ary ASK-4 M-ary ASK (MASK)(계속) MASK의 성능 상관기 출력의 신호 성분
잡음이 없을 때 상관기 출력이 가질 수 있는 값 상관기 출력의 확률밀도 함수

52 11.4 M-ary ASK-5 M-ary ASK (MASK)(계속) MASK의 성능(성능) 비트오류 확률

53 11.4 M-ary ASK-6 M-ary ASK (MASK)(계속)
BER performance of M-ary ASK is relatively poor It is sensitive to any any gain variations in the channel. Linearity in the transceiver processing is required. There are very few practical examples of M-ary ASK other than in its binary form.

54 11.5 MFSK-1 MFSK 변조 k 비트로써 구성된 심볼의M = 2k 개 심볼 상태를 표현 MFSK 신호의 표현
길이 Ts = kTb 구간에서 직교하는 M 개 주파수의 정현파를 사용 MFSK 신호의 표현 신호들 간의 직교성을 위하여 반송파 주파수를 선정 여기서 N 과 l 은 임의의 정수 선정된 MFSK의 인접한 반송파 주파수

55 11.5 MFSK-2 MFSK 스펙트럼

56 11.5 MFSK-3 MFSK 스펙트럼 특성 MASK MFSK k에 따라 기저대역 펄스 폭이 증가하여 전송 대역폭이 감소
대역폭 효율이 증가 심볼 길이의 증가에 따라 비트오율 성능은 저하 MFSK k 가 커지면 할당할 주파수 개수가 지수적으로 증가 전송 대역폭이 지수적으로 증가 심볼 길이에 따라 전송 대역폭이 지수적으로 증가 대역폭 효율이 급격하게 감소 MFSK에서는 비트오율 성능이 개선

57 11.5 MFSK-4 MFSK 신호의 복조 : 동기식

58 11.5 MFSK-5 MFSK의 비트오율 성능 As the number of symbol states is increased, the BER performance improves (at the expense of bandwidth) but never crosses the -1.6 dB performance bound. For digital communications applications where the optimum performance in noise is required, for example in deep space missions where the path loss is so great, M-ary FSK is a very effective modulation technique.

59 11.5 MFSK-6 MFSK 신호의 복조: 비동기식

60 11.6 MPSK-1 MPSK 변조 k 개의 비트로 심볼을 구성 : M = 2k 개의 심볼 상태를 발생
각 심볼 상태를 반송파의 위상에 대응시켜 심볼 단위로 전송 MPSK 신호의 표현 MPSK 신호를 in-phase 성분과 quadrature 성분으로 분해 여기서 I(t)+ jQ(t)는 MPSK 신호의 복소 포락선

61 11.6 MPSK-2 MPSK 신호의 위상 선도(constellation diagram) 대역폭과 성능 M=8인 경우
MPSK의 대역폭은 BPSK의 1/k 배 : M(또는 k)이 증가하는 경우 대역폭 효율이 증가 심볼을 구별하는 신호 간 위상차가 감소 : 복조시 오류 발생이 증가

62 11.6 MPSK-3 MPSK 수신기

63 11.6 MPSK-4 MPSK 신호의 복조: 심볼 판정 MPSK 결정 변수의 위상과 메시지 심볼의 관계 (M = 8 인 경우)

64 11.6 MPSK-5 MPSK 의 심볼오류 확률

65 11.6 MPSK-6 MPSK 의 비트오율 성능

66 11.6 MPSK-7 MPSK 의 대역폭 효율과 전력 효율

67 11.7 QAM-1 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조
일명 : APK(Amplitude Phase Keying) 정보 데이터에 따라 진폭과 위상을 변화시키는 방식 MASK와 MPSK를 결합한 변조 방식 MASK에서는 2k 개의 심볼 상태를 반송파의 진폭으로 구별 MPSK에서는 2k 개의 심볼 상태를 반송파의 위상으로 구별 QAM에서는 심볼은 2k 비트로 구성 22k 개의 심볼 상태를 반송파의 진폭과 위상으로 구별 QAM에서 심볼 길이와 비트 길이의 관계 : Ts = 2kTb M =22k QAM 변조된 신호의 표현

68 11.7 QAM-2 16-QAM 신호의 위상 선도(constellation diagram)

69 11.7 QAM-3 QAM 송신기(M = 16의 경우)

70 11.7 QAM-4 QAM 송신기(M = 16의 경우)(계속) 2진-4진 레벨 변환 규칙(Gray code 사용)

71 11.7 QAM-5 QAM 송신기(M = 16의 경우)(계속) 입력 4 비트와 신호의 성상도의 관계

72 11.7 QAM-6 QAM 수신기 비트오율 성능

73 11.7 QAM-7 QAM과 MPSK의 성능 비교 두 방식 모두 M의 증가에 따라 대역폭 효율은 증가하나 전력 효율이 감소
원하는 비트오율 성능을 얻기 위하여 필요한 에너지가 증가 대역폭 효율과 전력 효율 사이의 타협 한 가지를 높이면 다른 한 가지의 희생을 감수 MPSK와 QAM 비교시 QAM의전력 효율이 더 우수 예 : 16-QAM과 16-PSK의 잡음 내성 비교 16-QAM이 16-PSK에 비해 3.5 dB의 이득을 제공 평균 전력이 동일한 성상도를 통해 예상이 가능 심볼 오류는 가장 근접한 심볼 간의 거리에 의해 결정 QAM의 비트오율 성능이 더 우수 QAM 신호점 간의 거리가 PSK 신호점 간의 거리에 비해 더 크기 때문

74 11.7 QAM-8 QAM과 MPSK의 성능 비교(계속) 이런 이유로 M이 16 이상의 경우, MPSK보다 QAM이 선호
증폭기의 높은 선형성이 요구되며 통신 채널에서 진폭 왜곡이 심하게 일어나는 경우 오히려 MPSK보다 성능이 떨어질 수도 있음 QAM은 반송파의 진폭과 위상에 정보가 포함 채널의 진폭 왜곡과 위상 왜곡에 민감 무선 통신의 경우 다중 경로 수신으로 인한 페이딩이 발생 일반적으로 진폭과 위상 왜곡이 발생 QAM 심볼 중에 사전에 정한 파일럿 심볼을 삽입시켜서 전송 수신기에서 파일럿 심볼의 크기와 위상을 조사 채널의 상태를 예측 가능: 채널 효과를 보상 시스템의 비트오율 성능이 개선

75 11.7 QAM-9 QAM과 MPSK의 성능 비교(계속) 동일한 평균 심볼전력에서 16-PSK와 16-QAM의 성상도 비교

76 11.7 QAM-10 QAM의 성능 There is approximately 3.5 dB gain in noise immunity for 16-QAM compared with 16-PSK. This improvement comes at the expense of a somewhat more complicated modem design, needing to handle both amplitude and phase information, and to combat both amplitude and phase errors on the channel. In practice, the performance benefits usually outweigh the complexity such that QAM is frequently used in preference to PSK modulation. If the channel amplitude distortion is particularly severe, such as to dominate errors due to noise, then PSK could prove superior under these conditions

77 11.7 QAM-11 QAM의 성능(계속)

78 11.7 QAM-12 QAM의 성능(계속)