[디��털통신]modulation기법에 따른 성능차이 분석

coherent BPSK 변조 방식의 경우, 두 신호 사이의 거리는 위상차가 180도 나기 때문에 가 되고, BFSK는 위상차가 90도 나기 때문에 신호 사이의 거리가 가 된다. 따라서 같은 error performance를 나타내주기 위해서 BFSK의 신호 power를 2배가량 즉, 3dB를 더 올려주어야 한다. 이것은 위의 그래프에서도 확인 할 수가 있다. 거의 동일한 BER에 대해서(0.02288≒0.02301) BPSK는 3dB, BFSK는 6dB의 Eb/No로 3dB 차이가 남을 볼 수가 있다.
bandwidth 측면에서 보아도 BPSK가 더 유리하다. BFSK는 두개의 주파수를 필요로 하기 때문에 그만큼 차지하는 주파수 대역도 커진다. 이를 통해 Eb/No을 고정시켰을 때 나오는 error performance왿� BW 효율 둘 다 BPSK가 더 좋음을 확인 할 수가 있다.

coherent
noncoherent
BPSK


BFSK



위의 표는 4가지 변조 방식에 대한 BER의 이론값을 표로 정리해 놓은 것이다. noncoherent BPSK왿� noncoherent BFSK의 BER식을 통해 같은 error performance를 나타내 주기 위해 noncoherent BFSK가 2배의 signal power(3dB)를 더 써야 함을 알 수가 있다.

coherent BPSK의 경우 detection mechanism을 하는데 있어서 하나의 가우시안 노이즈가 error performance에 영향을 준다. 하지만 DPSK의 경우 두 신호의 phase차이를 이용해서 detection mechanism을 하기 때문에 두개의 노이즈 variance가 error performance에 영향을 준다. 따라서 BPSK가 DPSK보다 error performance가 더 좋다는 것을 알 수가 있다.

위의 그래프는 BPSK왿� DPSK의 BER그래프를 나타낸 것이다. 그래프에서 볼 수 있듯이, 같은 BER을 나타내주기 위해 DPSK가 BPSK보다 약1dB 더 많이 필요하다는 것을 알 수가 있다. 실제로 10-4이하에서 DPSK의 경우, BPSK왿� 같은 error 확률을 얻기 위해서 1dB정도의 Eb/No가 더 필요하다. DPSK왿� BPSK이 차지하는 대역폭은 같다. 하지만, DPSK의 수신기에서는 동기화를 해줄 필요가 없기 때문에 수신기 구조가 BPSK보다 간단하다.

noncoherent BFSK도 Pb가 10-4이하에서 coherent BFSK왿� 같은 error 확률을 얻기 위해 1dB 더 많은 Eb/No가 필요하다. 이것을 나타낸 그래프는 아래왿� 같다.