[통신시스템프로젝트] Fm modulation과 demodulation

1. FM 변조의 개념

FM 변조는 주파수 변조(Frequency Modulation)의 일종으로, 정보 신호를 전파 신호의 주파수에 변화를 주는 방식이다. 이는 음성, 음악 등 아날로그 신호를 높은 품질로 전송하기 위해 널리 사용되며, 특히 라디오 방송과 통신 시스템에 중요한 역할을 한다. FM 변조는 신호의 진폭 변화와는 달리, 신호의 주파수 변화를 이용하므로 잡음에 강한 특성을 갖는다. 예를 들어, 2022년 전 세계 라디오 방송 시장에서 FM 라디오 수신기의 시장 점유율은 약 70%에 달했으며, 이는 FM 변조 방식이 신뢰도가 높기 때문이다. FM 변조는 주파수 편차(frequency deviation)라는 개념을 중심으로 하며, 보통 x Hz의 편차 내에서 정보를 전달한다. 이때, 신호의 대역폭도 중요한데, 예를 들어 100kHz의 대역폭에서는 약 15kHz 정도의 신호 강도 변화가 가능하다. 시험용 신호에 적용될 때, 일반적으로 최대 편차는 ±75kHz이며, 이는 국제 전파 규제에 따른 것이다. 미국에서는 통신 규제기관 FCC(Federal Communications Commission)가 1960년대부터 FM 방송을 법제화하였고, 이후 FM 방송이 표준이 되면서 잡음이나 간섭 장애 발생률이 평균 20% 이상 감소하였…