부반송파

부반송파 또는 서브캐리어(subcarrier)는 추가 정보를 보내기 위해 변조되는 무선 주파수 반송파의 측파대이다. 예를 들어 흑백 텔레비전 시스템에서 색상을 제공하거나 단일 채널 라디오 방송에서 스테레오를 제공하는 것이 있다. 반송파와 부반송파 사이에는 물리적인 차이가 없으며, "부"는 안정적인 신호에 의해 진폭 변조되었고 일정한 주파수 관계를 가지는 반송파에서 파생되었음을 의미한다.

FM 스테레오

스테레오 방송은 FM 라디오 방송국에서 부반송파를 사용하여 가능해지는데, 이는 왼쪽 채널을 가져와서 오른쪽 채널을 "빼는" 방식으로 — 기본적으로 오른쪽 채널 전선을 뒤집고(극성을 반전시켜) 왼쪽과 반전된 오른쪽을 결합하는 방식이다. 결과는 억제 반송파 AM으로 변조되는데, 더 정확하게는 합차 변조(SDM)라고 불리며, FM 신호에서 38 kHz로 이루어진다. 이 신호는 모노 왼쪽+오른쪽 오디오(50 Hz ~ 15 kHz 범위)와 2% 변조로 결합된다. 또한 19 kHz의 파일럿 톤이 9% 변조로 추가되어 라디오가 스테레오 부반송파를 디코딩하도록 트리거하며, FM 스테레오를 모노와 완벽하게 호환되도록 한다.

수신기가 L+R 및 L−R 신호를 복조하면, 두 신호를 더하여([L+R] + [L−R] = 2L) 왼쪽 채널을 얻고, 빼서([L+R] − [L−R] = 2R) 오른쪽 채널을 얻는다. 국부 발진기를 사용하는 대신, 19 kHz 파일럿 톤은 38 kHz 신호에서 누락된 반송파를 재구성하는 데 사용되는 동위상 기준 신호를 제공한다.

중파방송의 경우, 스테레오 오디오를 생성하기 위해 다른 아날로그(AM 스테레오) 및 디지털(HD 라디오) 방법이 사용된다. FM 방송에서 사용되는 유형의 변조된 부반송파는 주어진 AM 신호에 할당된 상대적으로 좁은 신호 대역폭으로 인해 AM 방송에는 비실용적이다. 표준 AM 방송 라디오에서는 AM 신호에 할당된 전체 9 kHz에서 10 kHz 대역폭이 오디오에 사용될 수 있다.

텔레비전

마찬가지로, 아날로그 TV 신호는 단색 휘도 부분을 주 신호로, 컬러 색차를 부반송파로 전송한다. 흑백 TV는 디코더가 없기 때문에 추가 정보를 단순히 무시한다. 컬러 부반송파의 대역폭을 줄이기 위해 고주파를 제거하도록 필터링된다. 이는 인간의 눈이 색상보다 대비에서 훨씬 더 많은 세부 사항을 본다는 사실 때문에 가능하다. 또한 파란색과 빨간색만 전송되며, 녹색은 휘도에서 다른 두 색을 빼고 나머지를 취하여 결정된다. (참조: YIQ, YCbCr, YPbPr) 다양한 방송 텔레비전 시스템은 인코딩의 차이 외에도 다른 부반송파 주파수를 사용한다.

오디오 부분의 경우, MTS는 비디오에 부반송파를 사용하여 세 개의 오디오 채널을 전달할 수 있다. 여기에는 스테레오용(FM과 동일한 좌-우 빼기 방법), 제2 오디오 프로그램용(예: 시각 장애인을 위한 화면 해설 및 이중 언어 프로그램), 그리고 스튜디오가 현장의 기자 또는 기술자와 통신하거나 송신기 원격 기술자 또는 방송 엔지니어가 스튜디오에 다시 이야기하거나 TV 방송국이 적합하다고 판단하는 다른 용도로 사용할 수 있는 세 번째 숨겨진 채널이 포함된다. (참조: NICAM, A2 스테레오.)

RF 전송 컴포지트 비디오에서 부반송파는 수신기에서 분리될 주 반송파 복조 후 기저대역 신호에 남아 있다. 전송된 신호의 모노 오디오 구성 요소는 별도의 반송파에 있으며 비디오 구성 요소와 통합되어 있지 않다. 유선 비디오 연결에서는 컴포지트 비디오가 전송된 기저대역 신호에서 발견되는 통합 부반송파 신호 구조를 유지하는 반면, S 비디오는 색차 및 휘도 신호를 별도의 전선에 배치하여 부반송파 혼선을 제거하고 신호 대역폭 및 강도(사진 선명도 및 밝기)를 향상시킨다.

개인 오디오

통신 위성 이전에 뮤작과 유사한 서비스는 FM 부반송파를 통해 백화점으로 전송되었다. 부반송파 오디오의 충실도는 주 FM 라디오 오디오 채널에 비해 제한적이었다. 미국 연방 통신 위원회 (FCC)는 뉴욕 주의 베팅 팔러가 동일한 기술을 통해 주 게임 위원회로부터 경마 결과를 얻는 것을 허용했다.

미국의 많은 비영리 교육 FM 방송국(특히 NPR과 제휴한 공영 라디오 방송국)은 지역 신문과 때로는 잡지의 기사를 읽어주는 시각 장애인을 위한 라디오 독서 서비스를 방송한다. 시각 장애인은 특정 FM 방송국에서 특정 부반송파 주파수(보통 67 kHz 또는 92 kHz)에서 오디오를 수신하도록 영구적으로 조정된 특수 라디오를 요청할 수 있다.

방송 FM 부반송파의 이러한 서비스 및 기타 서비스는 미국의 FCC에 의해 보조 통신 권한 (SCA) 서비스로, 캐나다의 캐나다 라디오 텔레비전 통신 위원회 (CRTC)에 의해 보조 통신 다중화 작업(SCMO)으로 불린다.

데이터 방송

OFDMA 방식의 부반송파

RDS/RBDS 부반송파(57 kHz)는 FM 라디오가 현재 방송 중인 방송국을 표시하고, 동일한 네트워크 또는 동일한 형식의 다른 주파수를 선택하며, 방송국 슬로건, 뉴스, 날씨 또는 교통과 같은 짧은 메시지를 스크롤하고, 심지어 호출기 또는 원격 광고판을 활성화할 수 있도록 한다. 또한 EAS 메시지를 방송할 수 있으며, CD가 재생 중이더라도 긴급 정보를 위해 라디오가 자동으로 채널을 맞추도록 트리거하는 방송국 "형식" 이름 ALERT를 가지고 있다. 북아메리카에서는 실제로 널리 사용되지 않았지만, 유럽 방송국들은 이 시스템에 자주 의존한다.^[1] 업그레이드된 버전은 디지털 라디오에 내장되어 있다.

XRDS는 방송사가 FM 다중화의 고주파로 이동된 추가적인 일반 RDS 부반송파를 사용하여 FM 채널에서 데이터 전송 속도를 배가시킬 수 있는 시스템이다. 추가 RDS 부반송파는 다중화 스펙트럼의 상단 빈 부분에 배치되어 추가 데이터 페이로드를 전달한다. xRDS는 추가 57 kHz 반송파에 대한 고정 주파수가 없다.

2012년까지 MSN 다이렉트는 부반송파를 사용하여 교통, 휘발유 가격, 영화 시간, 기상 및 기타 정보를 GPS 내비게이션 장치, 손목 시계, 기타 장치로 전송했다. 많은 부반송파는 클리어 채널 소유 방송국에서 왔다. 이 기술은 다이렉트밴드로 알려졌다.

FM의 FMeXtra는 수십 개의 작은 COFDM 부반송파를 사용하여 완전히 인밴드 온 채널 방식으로 디지털 라디오를 전송한다. 다른 아날로그 부반송파(스테레오 등)를 제거하면 오디오 품질이나 사용 가능한 채널이 증가하며, 후자는 앨범 커버, 가사, 아티스트 정보, 콘서트 데이터 등 비오디오 메타데이터를 함께 보낼 수 있게 한다.

원격 측정 및 폴드백

많은 방송국은 송신기에서 원격 측정을 다시 받는 것과 같은 내부 목적으로 부반송파를 사용한다. 이 송신기는 종종 산 정상과 같이 접근하기 어려운 지역에 위치한다. 방송국 엔지니어는 디코더를 가지고 다니면서 방송국이 방송 중이고 범위 내에 있는 한 문제가 무엇이든 알 수 있다. 이것이 무선 송신기/스튜디오 링크의 본질이다.

무선 스튜디오/송신기 링크 (STL)에서는 방송국 부반송파뿐만 아니라 다른 원격 제어 명령어도 전송된다.

원격 방송과 같은 인터럽트 가능 폴드백도 부반송파를 통해 가능하지만, 그 역할은 제한적이다.

MCPC 위성

아날로그 위성방송 및 지상 아날로그 마이크로파 릴레이 통신은 비디오 피드의 오디오 채널을 위해 위성 트랜스폰더 또는 마이크로파 채널에서 비디오 반송파와 함께 전송되는 부반송파에 의존한다. 일반적으로 5.8, 6.2 또는 6.8 MHz 주파수에서 이루어진다(비디오 반송파는 일반적으로 위성 트랜스폰더 또는 마이크로파 릴레이에서 5 MHz 미만에 존재한다). 추가 오디오(라디오 방송국 등) 또는 저속-중속 데이터를 위해 약 7 또는 8 MHz에서 추가 부반송파가 때때로 전송된다. 이를 다중 채널 반송파 당 (MCPC)라고 한다.

이것은 현재 대부분 디지털 TV(일반적으로 DVB-S, DVB-S2 또는 다른 MPEG-2 기반 시스템)로 대체되었으며, 오디오 및 비디오 데이터는 단일 MPEG 트랜스포트 스트림으로 함께 패키징(다중화)된다.

같이 보기

• 보조 통신 권한 (SCA)
• XRDS