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공부방

방송 주파수 AM FM



AM - 진폭변조 amplitude modulation 振幅變調
반송파(搬送波)의 진폭을 신호파의 진폭에 따라 변화시키는 변조법
음악이나 음성 ·영상 등을 전기신호로 바꾸어 무선이나 유선으로 먼 곳에 보낼 때 반송파의 진폭을 신호파의 진폭에 따라 변화시키는 변조방식을 말한다. 신호파를 일반적으로 신호보다도 높은 주파수인 반송파와 함께 변조기를 통하게 하면 진폭변조파가 생긴다. 반송파의 진폭은 일정하지만 변조된 것은 신호의 변화에 따라서 반송파의 진폭이 변화한 파로 되어 있다.

수신할 때 이 변조파를 복조기(검파기라고도 한다)를 통하게 하면, 진폭 변화된 부분이 제거되어 본래의 신호가 재현된다. 변조파에 포함되는 주파수는 반송파와 달리, 다음 3종류의 성분을 가진다. 즉, 반송파 자체의 주파수, 반송파의 주파수에 신호주파수를 더한 것 및 뺀 주파수이다.

후자의 2종류를 측파대(側波帶)라고 부르며, 신호에 높은 주파수의 파를 품으면 측파대의 확대가 증가된다. 중 ·단파 라디오방송에는 거의 이 변조방식이 사용될 정도로 용도가 넓다. 또한 변조파 속에서 반송파 ·측파대의 일부를 제거해도 통신이 가능하며, 유리한 점이 있으므로 유선방송통신 ·무선통신에 사용되고 있다. 이것들은 각각 반송파 억압방식 ·단측파대방식 ·잔류측파대방식(텔레비전 방송의 음성변조) 등이라 한다.

 

FM- 주파수변조 frequency modulation 周波數變調
음성의 전기신호와 텔레비전의 영상을 유선이나 무선으로 송 ·수신하는 경우에 사용되는 변조.
반송파(搬送波)의 주파수를 전기신호에 의해서 변화시킨다. 이 변조방식의 특징은 변조한 파(波)의 진폭을 미리 일정하게 하여 송신하므로 도중에서 방해나 잡음이 섞여서 진폭이 변화해도 수신할 때 진폭을 다시 일정하게 조작함으로써 섞인 잡음을 어느 정도 제거할 수가 있다. 또 진폭변조(振幅變調:AM)보다 양질의 통신이 가능하나 변조한 파의 진동수 변화 범위가 넓어지는 결점이 있다. 고충실도(高忠實度:hi-fi)의 음악방송과 텔레비전의 음성부분에 사용되고 있는데 혼신이나 잡음이 적으므로 FM의 사용이 증가하고 있다.


AM(Amplitude Modulation)

AM방식은 DSB-AM방식과 SSB-AM방식이 있다.

DSB-AM방식은 반송파 성분과 음성 신호로 변조한 상하의 양측파대를 전송하는 방식으로 반송파 성분이 전송되기 때문에 신호의 복조에는 전파의 포락선을 검출하면되고 수신기가 간단하다. FM변조방식에 비해 전파의 점유 대역폭이 좁고 주파수 이용률이 좋다.

SSB-AM방식은 DSB-AM방식의 상하 측파대 성분중에 어느것이나 한쪽의 측파대만 전송하는 방식으로 주파수 이용률이 가장 좋다. 그러나 신호의 복조에는 수신측에서 반송파를 발생시켜 동기 검파해야 한다.

중파방송

526.5∼1606.5k Hz의 중파대(中波帶)의 전파를 사용하는 방송인데 방송방식으로는 반송파성분(搬送波成分)과 반송파를 음성신호로 진폭변조(振幅變調;AM)함으로써 생기는 상·하의 측대파(側帶波)를 동시에 전송하는 양측파대진폭변조방식(兩側波帶振幅變調方式)을 사용한다. 중파방송은 그 파장이 길어서 주로 지표를 따라서 전파하고 또 지형영향을 비교적 받지 않으므로 한 방송국의 서비스에어리어(청취가능지역)가 넓으며 건물의 차폐나 반사영향도 없고 자동차 등 이동체에서도 안정하게 수신된다. 반면에 음성대역폭(音聲帶域幅)이 7.5k Hz로 제한되어 FM방송의 15k Hz에 비하여 음질면에서 떨어진다는 것, 사용주파주가 낮아서 공전(空電) 등의 자연잡음과 인공잡음의 혼입이 많고 더욱이 그 개선이 어렵다는 것, 야간이면 중파대를 반사하는 전리층(電離層)이 발생하므로 먼 곳의 방송국 전파가 와서 혼신하는 것 등 몇 가지 문제점이 있다. FM방송의 발전과 더불어 중파방송의 음질개선과 스테레오방송문제가 부각되어 미국에서는 이미 고역강조(高域强調), 스테레오방송이 실시되고 있다.

1927년 방송을 시작하여 현재 KBS, CBS, MBC, SBS, 아세아 방송등이 방송하고 있다.

단파방송

3.9 ~ 26.1MHz까지의 주파수 대역 내에서 단파 방송용으로 할당된 주파수의 전파를 이용하여 음성, 기타 음향을 보내는 방송이다. 변조방식으로 DSB-AM을 사용한다. 단파대전파는 전리층(E층·F층)에서 반사되어 수천㎞ 먼 데까지 도달하므로 주로 국제방송이 사용하며, 그 밖에 국토가 넓은데 방송망이 완비되지 않은 나라에서는 국내방송에도 사용하고 있다. 사용주파수는 3·6·7·9·11·15·17·21·25 MHz 대(帶)이다. 변조방식은 중파방송과 같은 양측파대진폭변조, 주파수간극은 5k Hz이다. 현재 단파방송은 주파주의 효율적 이용을 꾀하려고 상·하 어느 측 파대(波帶)만을 전송하는 단측파대 방송방식 도입을 국제적으로 검토하고 있다. 단파방송은 전리층에서의 반사전파를 이용하는 것인데 수신점에서는 전파가 몇 개 도래한다. 이것이 서로 간섭하면서 방송음의 크기나 음질에 변화를 일으킨다. 이것은 페이딩이라고 하는 현상인데 페이딩은 단파에서 가장 뚜렷하게 나타난다

 

FM(Frequency Modulation)
VHF대의 전파를 사용하는 음성방송인데, 그 변조방식이 주파수변조(FM)이기 때문에 보통 FM방송이라 한다. FM방송은 외래잡음에 강하고 다이내믹레인지(음의 크기변화차)가 커서 전송주파수대역(傳送周波數帶域)이 널리 잡히므로 좋은 음질의 하이파이방송·스테레오방송이 된다는 특징이 있다. 그러나 VHF전파는 직진성이 강하므로 서비스에어리어가 넓지 않고 전국에 방송하려면 많은 송신소가 필요하다든지 산·빌딩으로 전파가 반사되므로 지향성 안테나를 써서 직접파(直接波)만을 수신할 수 있도록 주의를 기울이지 않으면 소리의 일그러짐이 생기는 문제도 있다.

신호의 크기에 비례하여 주파수를 변화시키는 방법이다. 같은 질의 신호를 보내려면 FM은 AM보다 넓은 대역이 필요하다. FM은 AM보다 잡음에 강한 이점이 있다.

우리나라에서는 1964년도부터 방송을 시작하였다. FM방식의 방송은 AM방식의 방송에 비하여 잡음과 혼신이 적고 음질이 뛰어나다. 우리나라의 FM방송 주파수대역은 88~108MHz이다. FM방송은 반송파 주파수가 초단파대이므로 전파의 도달거리가 짧아서 서비스 에어리어가 좁은 결점도 있다. FM방송은 주파수 대역이 넓어서 높은 주파수까지 송신된다. 그래서 15KHz이하로 주신호를 보내고 38KHz를 중심으로 높은 주파수로 부신호를 다중화 함으로써 질이 좋은 스테레오 방송이 가능하다.


FM방송 (FM broadcasting)

초단파방송.
전파의 변조방식이 주파수변조(周波數變調:frequency modulation)이므로 FM이라고 부르고 있다. 이에 대해서 중파대(中波帶)의 전파를 사용한 방송(표준방송)에서는 진폭변조(amplitude modulation)가 사용되므로 AM 방송이라고 부르고 있다.
【주파수변조】 변조방법에는 여러 가지가 있으나 그 중에서 가장 대표적인 것이 진폭변조(AM)와 주파수변조(FM)이다. AM은 반송파(搬送波)에 신호를 단순히 혼합하여 겹치게 하는 방식이다. 이것을 파동의 성질로 분해해서 말한다면 음성신호의 강약으로 반송파의 진폭을 바꾸고, 신호 주파수의 고저(高低)로 반송파의 주파수를 바꾸는 방식이다.
예를 들면 반송파가 1,000kHz, 신호가 3kHz라고 하면, 변조에 의하여 반송파는 997kHz와 1,003kHz의 2개의 파가 된다. 음성신호의 경우 가청음(可聽音)의 한계는 15kHz 정도인데 대부분의 음은 5kHz 이내이므로 필요한 전파의 폭(주파수대역폭)은 995~1,005kHz의 10kHz 정도면 충분하므로 FM에 비해서 훨씬 작다.
이에 대하여 FM은 신호의 강약·고저로 반송파의 주파수를 변화시켜 그 변화의 속도가 신호 주파수에, 변화의 크기가 신호의 강약에 대응하는 방식이다. 따라서 반송파의 진폭은 변조에 의해서 전혀 변화하지 않는다. 수신점의 전파의 강약으로 수신의 음질이 좌우되지 않으며, 외부로부터 혼입하는 전파성 잡음에 대해 원리적으로 영향을 받지 않는다는 점에서 FM은 AM보다 우수하지만, 필요한 전파의 폭이 AM보다 훨씬 크다는 결점이 있다. 텔레비전 방송에서는 영상신호는 AM방식, 음성신호는 FM방식이 채택되고 있다.
【FM방식과 주파수대】 중파의 방송은 전파의 주파수가 1,000kHz 전후이므로 한정된 주파수대 속에 많은 방송국을 설치하기 위해서는 큰 전파대역폭을 필요로 하는 FM방식은 채택되지 않는다. 이에 대해서 초단파영역에서는 방송전파가 100MHz 전후이므로 주파수대는 각별히 널리 잡을 수가 있으며, 또 방송국 간에 혼신을 일으키지 않기 위해 필요한 전파의 주파수 간격도 충분히 크다. 중파가 1,000kHz에 대해서 10kHz 필요하다면 초단파의 경우는 100MHz에 대해 1MHz가 되기 때문이다. 이것이 초단파 방송에서 FM방식이 채택되는 이유이다.
한편, 전파가 전해지는 방식에서 말하면 중파는 지표파(地表波)가 멀리까지 미치는 데 대해 초단파는 텔레비전 전파와 같이 안테나로부터의 직접파(直接波)뿐이며, 수신할 수 있는 것은 송신 안테나에서 보이는 범위와 그 근방으로 한정되어 있다. 이것은 보기에는 불리하게 생각되지만, 근년에 이르러 중파 방송의 출력이 대전력화(大電力化)됨에 따라 국제적 혼신이 일어나게 되었으므로 오히려 이점으로 되고 있다. 때문에 각국이 서로 국경을 접하고 있는 유럽에서는 일찍부터 라디오 방송은 도시 중심의 FM방송으로 되어 있다.
【FM스테레오 방송】 입체(스테레오) 음향기술의 발달로 입체음 재생(立體音再生)이 일반화된 점, 텔레비전의 발달로 단순한 음성방송으로는 존재가치가 작아진 점에서 입체방송이 필요하게 되었다. 중파방송에서는 2개의 국(局)이 협력함으로써 비로소 가능하지만, 초단파 방송이라면 충분한 대역폭이 주어져 있으므로 1국(局)만으로 가능하다.
하나의 전파로 스테레오 방송을 하기 위해서는 왼쪽에서부터 수음(收音)한 ‘좌’ 신호와 오른쪽에서부터 수음한 ‘우’ 신호를 양자가 서로 간섭하지 않고, 독립된 것으로 분리할 수 있도록 한 개의 신호로 통합해야 한다. 그러기 위해서는 어느 한쪽의 신호로 특히 선택된 일정한 주파수의 전기신호(電氣信號:副搬送波)를 변조해서 전혀 다른 주파수의 신호로 변환한 후 ‘좌’‘우’ 두 신호를 가하여 하나의 신호로 하고, 이것으로 전파를 FM, 즉 주파수변조하면 된다. 부반송파의 변조방식이 AM이면 AMFM방식, FM이면 FMFM 방식의 스테레오라고 한다. 부반송파를 이용한 쪽을 서브채널, 다른 한쪽을 주채널이라고 한다.
스테레오에 대하여 보통의 FM방송을 모노포닉 FM방송이라 하고, 모노포닉 수신기로 들어도 부자연스런 느낌이 들지 않는 스테레오 방송을 컴패티빌러티(compatibility:兩立性)가 있다고 한다. 일반적으로 스테레오 방송의 방식에서는 단순히 ‘좌’ ‘우’ 그대로 취급하지 않고, 어떤 방법이 강구되고 있다.
FM방송에서는 스테레오를 실시하여도 아직 대역폭에 여유가 있으므로 또다시 별도의 부반송파를 설치하여 방송과는 관계없는 통신업무(通信業務)에도 사용하고 있다. 물론 이 음성은 방송과는 전혀 관계없이 수신되고 있다. 한국에서의 초단파를 사용하는 FM방송은 1965년 6월에 서울 FM방송국이 개국한 것부터 시작된다



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FM
1. 주파수 변조 (FM ; Frequency Modulation)
AM과 더불어 널리 사용되는 변조방법으로서, 신호파의 크기변화를 반송파의 주파수 변화에 담아서 보내는 방법이다. AM이 주파수는 고정되고 진폭이 변화한 반면, FM은 주파수가 변하는 대신 진폭은 항상 같은 값으로 유지된다. <그림 2-3-1>에서 보여지듯이 신호파형의 전압이 높을수록 주파수가 높아져서 파장이 조밀해지고, 그 반대로 전압이 낮을 때는 주파수가 낮아져서 파장이 넓어지게 된다.

 

2. 변조지수
 FM에서의 변조지수 는 다음과 같은 식에 의해 결정된다.
 이론상 FM통신을 위해서는 무한대의 주파수대역이 필요하지만, 값을 기초로 하여 주요한 주파수 대역만을 선택하여 골라낼 수 있다. 값이 높아질수록 변조율은 높아지겠지만 주파수 대역폭이 점점 더 늘어나게 되며 에 따른 중요 측파대 주파수의 개수는 다음의 표와 같다.


PAM PAM ( Pulse Amplitude Modulation)

아날로그 신호를 펄스 형태의 디지털 신호로 변환하는 변조방법을 펄스변조법이라고 부르는데 그중 가장 기본적인 방법이 PAM(펄스 크기 변조)이다. 이 방법은 아날로그 신호를 양자화하는 과정과 매우 비슷하지만, 양자화된 하나 하나의 샘플 데이터를 하나의 펄스로 취한다는 점이 다르다.

근본적으로 PAM은 아날로그 변조 시스템에서 반송파로 정현파 대신에 주기적인 펄스열을 사용한 것과 동일하다. 일반적인 아날로그 변조에서 사용하는 정현파 반송파와 PAM 신호의 중요한 차이점은 다음과 같다.

 - PAM 신호는 일정 시간마다 discrete하게 sampling된 반송파 신호이다.

 - PAM 신호는 펄스의 높이가 일정한 단계별로 discrete하다.

 

PCM

1. PCM (Pulse Code Modulation)

PAM은 아날로그 데이터를 크기에 따라 높이가 다른 펄스열로 나열한 1차적인 펄스변조법이다. 이러한 멀티레벨 신호를 컴퓨터 파일처럼 순전히0과1만의 데이터열로 전송하기 위해서는 2진신호로 변환할 필요가 생긴다. 그러한 변조방법으로 가장 일반적으로 사용되는 것이 바로 PCM인데, 컴퓨터와 관련된 아날로그신호 체계는 거의 PCM에 기반하여 저장되고 전송되어진다.

PCM신호를 생성하는 순서는 우선 아날로그신호를 양자화하여 PAM신호로 만든다음, 그 펄스의 디지털 레벨의 비트 수만큼 2진 코드열로 변환한다. 이러한 과정이 <그림 2-10-1>에 설명되어지고 있다.

 

2. PCM의 성능

PCM 시스템 성능은 다음의 두가지 잡음에 대해 영향을 받는다.

 채널잡음 : 시스템이 동작하는 모든 채널에 항상 존재하는 부가잡음

 양자화 잡음 : 디지털로 변환하면서 버려지는 아날로그 신호의 특성 자체가 잡음으로 평가되며, 채널잡음과는 신호가 있을 때만 존재하는 잡음이다.

   이러한 PCM 시스템의 장점은 다음과 같다.

- 잡음과 간섭에 강함

- 전송중 코딩된 신호를 효과적으로 재생

- SNR을 개선하기 위한 채널대역폭의 증가를 효과적으로 바꿀 수 있다

- 동일한 포맷으로 공통된 네트워크에서 다른 디지털 데이터와 합칠 수 있다.

- TDMA 시스템에서 신호를 빼거나 삽입하기가 쉽다.

- 특수한 변조법이나 암호화를 적용하기가 쉽다.

 

스부호변조(PCM)
 
펄스 부호 변조(PCM) 는 신호를 표본화한뒤 얻어진 PAM 신호를 양자화 하여 양자화 된 값을 기저대역신호(Baseband Signal)로 변조하는 방식이다. 즉, 원래의 정보는 표본화되어 양자화되고, 다시 몇 비트의 코드워드(code word)로 부호화 (encoding)되고, 기저 대역에서의 전송을 위하여 코드워드는 다시 펄스 파형으로 변환되는 것이다.
 
양자화는 신호의 크기를 나누어주는 방법에따라 양자화와 비균일 양자화로 나눈다.
 
PCM의 단계
 

 
위 그림은 모든 신호를 연속신호, 이산 신호, 디지탈 신호로 분류하고, 자연 발생적인 연속신호를 표본화(Sampling), 양자화(Quantization), 및 코딩(Coding) 과정을 거쳐 디지탈 신호로 변환하는 과정을 설명하였다.

 
표본화 정리
 
표본화하고자 하는 연속 신호의 최대 주파수를 B(Hz)라 할 때, 표본화 속도(Sampling rate)를 2B(samples/sec)이상으로 하면, 그 결과로 형성되는 디지탈 신호로부터 원래의 연속 신호를 왜곡 없이 완벽하게 복원할 수 있다.

KBS

국명 소명 방송구역 FM () 중파 (AM)
음악 제1R표준 제2R표준 제1라디오 제2라디오 제3라디오
본사 남산 서울,경기 93.1(제1FM)
89.1(제2FM)
  106.1      
관악산 서울,경기   97.3        
용문산 서울,경기   90.3        
소래         711    
여주         756    
개봉             639
김포         1341    
양주         1269    
연천         918    
남양           603  
부산 영도 부산,경남 92.7 103.7 97.1      
김해         891    
울산 무룡산 울산 101.9 90.7        
울산         1449    
창원 불모산 창원,마산,진해 93.9 91.7 106.1      
가포             936
합천         1278    
진주 망진산 진주,사천 89.3 90.3        
감악산 거창 92.1          
진주         1098    
산청         1584    
하동         927    
함양         1458    
거창         1026    
대구 팔공산 대구,경북 89.7 101.3 102.3      
경산         738    
영일         1035 558  
김천         1503    
점촌         540    
구미         909    
안동 학가산 안동,영주 88.1          
일월산 영양,봉화   90.5        
안동         963    
영양         1233    
청송         1206    
영주         594    
봉화         1458    
포항 조항산 포항,경주 93.5 95.9        
울릉         1323    
울진         1305    
광주 무등산 광주,전남 92.3 90.5 95.5      
비아         747   1224
영광         1323    
구례         1269    
장흥         540    
보성         648    
여수 망운산 여수,순천 94.5 95.7        
신월         630    
순천 순천(남산) 순천,광양     102.7      
순천             576
고흥         1485    
목포 양을산 목포 98.3          
대둔산 해남,목포   105.9        
영암         1467    
전주 모악산 전주,전북 100.7 96.9 92.9      
백산         567    
무주         1368    
장수         540    
남원 노고단 남원 104.5 88.3        
남원         1260    
대전 계룡산 대전,충남 98.5 94.7        
식장산 대전,충남     100.9      
흑성산 천안,아산   89.9        
대덕         882    
홍성         540    
금산         1584    
공주 공주         1485    
부여         927    
청주 식장산 청주,옥천 102.1          
우암산 청주,청원 94.1 89.3 90.9      
청원         1062    
보은         945    
충주 가엽산 충주,음성 100.3 92.1        
영동         621    
충주         1089    
단양         1584    
제천         1044    
춘천 화악산 춘천,가평 91.1 99.5 98.7      
사농         657    
화천         1026    
양구         846    
인제         630    
홍천         927    
강릉 괘방산 강릉,속초 89.1 98.9 102.1      
경포대         864    
삼척         1044    
진부         675    
태백 함백산 태백 97.3 93.7        
태백         621    
원주 백운산 원주 89.5 97.1        
태기산 원주   95.5        
원주         1152    
본사 철원         1395    
영월 영월         783    
정선         1206    
평창         1233    
사북         1602    
속초 양양             1008
제주 견월악 제주,북제주 96.3 99.1 91.9      
삼매봉 서귀포,
남제주
99.9          
아라         963    
서귀포         621    
고산         1539    

 

MBC

 

AM

FM4U

표준FM

서울

900

91.9

95.9

부산

1161

88.9

95.9 / 93.3

대구

810

95.3

96.5

광주

819

91.5

93.9

대전

765

97.5

92.5 / 91.3

전주

855

99.1

101.7 / 94.3

마산

990

100.5

98.9

춘천

774

94.5

92.3

청주

1287

99.7

107.1 / 96.3

제주

774

90.1(견월악)
102.9(삼매봉)

97.9(견월악)
97.1(삼매봉)

울산

846

98.7

97.5

강릉

1287

94.3

96.3

진주

1215

97.7/96.1

91.1/93.5

목포

1386

102.3

89.1

여수

1080

98.3

100.3

안동

1017

91.3

100.1

원주

1242

98.9

102.5/92.7

충주

1332

88.7

96.1

삼척

1350

98.1 / 99.9

101.5 / 93.1

포항

1107

97.9

100.7

 

SBS

AM

792

음악FM

107.7

표준FM

103.5 

 

CBS

 

표준 FM

AM

음악 FM

서울

98.1

837

93.9

대구

103.1

1251

 

광주

103.1

999

 

춘천

93.7

 

 

전북

103.7

1314

 

부산

102.9

1404

 

대전

91.7

 

 

청주

91.5

 

 

포항

91.5

 

 

경남

106.9

 

 

제주

93.3

 

 

영동

91.5

 

 

전남

102.1

 

 

울산

100.3

 

 

 

EBS

지역

FM

수도권 104.5
부산 107.7
대구 105.1
광주 105.3
대전 105.7
107.9
울산 105.9
춘천 106.5
강릉/속초 104.9
태백/영월 107.1
원주 104.9
충주 104.1
청주 104.1
105.1
서산/공주 102.3
전주/군산 106.9
남원 107.5
목포 106.7
여수/순천 106.3
거창 104.7
안동 107.7
포항 106.7
창원 104.3
진주 105.5
제주 107.3
서귀포 104.9

 

FEBC

 

지역

AM

FM

서울

1188

106.9

대전

 

93.3 

영동

 

90.1(영동), 102.9(속초)

목포

 

100.5

제주

1566 

101.1 

창원

 

98.1

포항

 

90.3

울산

 

107.3

 

PBC

지역

FM

서울

105.3

광주

99.9

여수

99.5

대구

93.1

포항

96.9

안동

100.7

부산

101.1

울산

94.3

대전

106.3

 

BBS

 

지역

FM

서울

101.9

부산

89.9

광주

89.7

대구

94.5

청주

96.7

춘천

100.1

안동

97.7

포항

105.5

 

PSB

FM

99.9

 

TBC

FM

99.3

 

KBC

FM

101.1

 

TJB

FM

95.7

 

원음방송

 

지역

FM

서울

89.7

부산

104.9

전북

97.9

광주

107.9

 







서울지역 방송 주파수