DSB-SC와 DSB-LC

왜 배우는가: DSB-SC와 DSB-LC는 AM 계열 변조의 기본 방식으로, 반송파 전력 유무가 송신 효율과 수신기 구조를 함께 결정한다. 실무에서 방송·무선 설계 때 전력과 복조 방식을 고르는 근거가 되며, 시험에서는 두 방식의 비교 문항으로 반복해 출제된다.

출제 이력: 제90회 4교시 2번, 제89회 3교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

답안 첫 줄에 쓸 정의는 다음과 같다.

DSB-LC는 반송파와 양측파대를 모두 전송하는 진폭변조이고, DSB-SC는 반송파를 억압하고 양측파대만 전송하는 진폭변조이다.

핵심 키워드

• 양측파대(DSB, Double Side Band)
• 반송파(Carrier)
• 반송파 억압(Suppressed Carrier)
• 포락선 검파(Envelope Detection)
• 동기 검파(Coherent Detection)
• 전력 효율
• 변조지수(Modulation Index)
• 평형 변조기(Balanced Modulator)

2. 개념 풀이

쉬운 말로 말하면, AM 신호는 음성이나 영상을 반송파의 진폭에 실어 보내는 방식이다. 변조된 신호의 주파수 스펙트럼은 반송파를 중심으로 위아래 대칭인 두 측파대로 나뉜다. 반송파는 정보를 담지 않으므로, 이를 남길지 줄일지에 따라 두 방식이 갈린다.

DSB-LC(Double Side Band Large Carrier)는 반송파를 포함한 양측파대 변조다. 표준 AM이 이 방식이며, 두 측파대와 큰 반송파를 함께 전송한다. 수신기는 반송파 정보를 그대로 쓸 수 있어 포락선 검파만으로 복조할 수 있다. 수신기 구조가 단순하다는 장점이 있다.

DSB-SC(Double Side Band Suppressed Carrier)는 반송파를 억압하고 양측파대만 전송하는 변조다. 반송파 성분이 없으므로 송신 전력이 측파대에만 쓰인다. 같은 송신 전력이면 측파대 전력이 커져 효율이 높다. 복조에는 수신 측에서 반송파를 재생하는 동기 검파가 필요하다. 정보가 음의 값을 가질 수 있어 위상 정보도 맞아야 하기 때문이다.

두 방식은 송신 쪽과 수신 쪽의 비용이 맞바뀌는 관계다. DSB-LC는 송신 전력이 크고 수신기가 간단하다. DSB-SC는 송신 전력이 작고 수신기가 복잡하다.

3. 등장 배경과 필요성

AM 방송 초기에는 수신기를 저렴하게 만드는 것이 우선이었다. 반송파를 함께 보내면 포락선 검파기 하나로 원신호를 얻을 수 있다. 그래서 반송파를 남긴 DSB-LC가 상업 방송의 표준이 되었다.

그러나 반송파는 송신 전력의 큰 부분을 차지하면서 정보를 담지 않는다. 표준 AM에서는 송신 전력의 최소 3분의 2가 반송파에 쓰인다. 전력 효율이 낮다는 문제가 여기서 생긴다. 이 한계를 줄이려고 반송파를 억압하는 DSB-SC가 나왔다. 송신기 효율을 높이고, 같은 전력으로 더 넓은 범위에 신호를 보낼 수 있다.

수신기 기술이 발전하면서 동기 검파를 쓰기 쉬워졌다. 그 결과 반송파를 억압하는 방식도 실용화되었다. 스테레오 FM 방송이나 아날로그 TV처럼 반송파를 줄인 방식이 여러 곳에 쓰이는 이유가 여기에 있다. 다만 수신기를 단순하게 두는 방식이 필요하면 여전히 DSB-LC가 쓰인다.

DSB-SC 반송파 억압은 송신 효율을 높이는 핵심 수단이다.

4. 구성요소·원리·절차

DSB-SC와 DSB-LC는 반송파(carrier)를 남기느냐 없애느냐에 따라 나뉜다. 두 방식 모두 양쪽 측파대(양측파대, double sideband)를 전송하므로 대역폭은 기저대역 신호 대역폭의 2배다.