디지털 통신

지금까지 배운 AM, FM은 소리 신호를 연속적인 값 그대로 반송파에 실었습니다. 요즘 스마트폰, Wi-Fi, 디지털 방송은 이와 달리 정보를 0과 1이라는 숫자로 바꾸어 보냅니다. 이것이 디지털 통신입니다.

연속된 값을 숫자로 바꾸기

목소리나 음악 같은 원래 신호는 시간에 따라 부드럽게 변하는 아날로그 신호입니다. 디지털 통신에서는 이 신호를 아주 짧은 간격으로 여러 번 측정(표본화)해서 숫자로 바꾸고, 그 숫자를 다시 0과 1의 조합(이진수)으로 표현합니다. 예를 들어 소리의 크기를 "13"이라는 숫자로 쟀다면, 이는 이진수로 "00001101"처럼 8개의 0과 1로 표현됩니다.

0과 1을 전파에 싣는 방법

0과 1도 결국 전파에 실어 보내야 합니다. 가장 간단한 방법은 반송파의 진폭을 1일 때는 켜고, 0일 때는 끄는 것입니다. 이를 ASK(진폭 편이 변조)라고 부릅니다. (주파수나 위상을 바꾸는 FSK, PSK 같은 방식도 있습니다.) 아래에서 비트를 직접 클릭해 바꿔 보면서, 디지털 신호와 그것을 실은 반송파의 모습을 살펴보세요.

디지털 신호(0과 1)

ASK로 변조된 반송파

비트가 1일 때는 반송파가 나타나고, 0일 때는 거의 사라지는 것을 볼 수 있습니다.

디지털 통신이 널리 쓰이는 이유

디지털 신호는 잡음이 조금 섞여도 "0에 가까운가, 1에 가까운가"만 판단하면 원래 값을 완벽하게 복원할 수 있습니다. 아날로그처럼 잡음이 신호에 그대로 누적되지 않는 것입니다. 또한 압축, 암호화, 오류 정정 같은 다양한 처리도 숫자이기 때문에 쉽게 적용할 수 있습니다. 그래서 오늘날 휴대전화, Wi-Fi, 디지털 방송, 인공위성 통신까지 대부분의 통신이 디지털 방식을 사용합니다.

핵심 정리

  • 디지털 통신은 정보를 0과 1로 바꾸어 전파에 싣는 방식입니다.
  • 가장 간단한 방식은 1일 때 반송파를 켜고 0일 때 끄는 ASK입니다.
  • 디지털 신호는 잡음이 섞여도 원래 값을 정확히 복원하기 쉬워 널리 쓰입니다.

전파가 실제로 쓰이는 모습이 궁금하다면