그럴법도 한 것이 통상적으로 리그에 FSK Mode나 RTTY Mode를 쓸 일이 거의 없었기 때문에 그 차이를 모르시기 때문에 그러한 고민을 하시게 됩니다.

이는 AFSK와 FSK의 차이를 이해하지 못해서 발생되는 것인데 그 내용에 대해 설명을 하고자 합니다.

IF-150에 FSK Keying 옵션을 추가하게 되면 여러분의 무전기로  FSK(Frequency Shift Keying) 방식의 통신을 사용함에 있어서 신호의 변조. 즉 반송파를를 컴퓨터가 만들어 무전기에 실어주느냐, 무전기가 직접 만드느냐의 차이입니다.

여기서 FSK 이야기가 나오게 되는데, FSK를 좀 더 쉽게 이해를 하도록 설명하자면 컴퓨터에서 사용하는 디지털신호인 0과 1의 이진 부호를 아날로그 신호의 주파수를 서로 다르게 하여 만들어 내는 방식입니다. 좌측 그림과 같이 0과 1로 구성된 데이터를 Carrier 신호와 합쳐 0과 1의 주기(주파수)가 서로 다른 아날로그 신호로 만들어 전송하는 방법이  바로 FSK 방식입니다.

HF의 RTTY(Radio Teletype)을 예로 든다면, BFO 주파수인 기준주파수에서 Mark Frequency(0)인 2125Hz의 Tone을 발생시키며, 디지털신호가 1일때  여기에 170Hz를 Shift Tone을 송신하는것입니다. 즉, 0일 때에는 2125Hz의 Tone이, 1일 때에는 2125+175=2295Hz의 Tone이 Carrier에 실리게 됩니다.

이러한 Tone을 TNC나 컴퓨터의 사운드카드에서 생성하여 무전기에 싣게 되면 AFSK(Audio Frequency Shift Keying), 무전기에서 생성하게 되면 FSK로 불리게 됩니다.

2. AFSK (Audio-Frequency Shift Keying)

기존의 IF-100과 IF-150 V 1.0, 그리고 현재 V 2.0에서의 기본적인 기능인 AFSK의 동작 원리는 다음과 같습니다.

* RTTY를 기준으로 하였을 때

1) 컴퓨터에서 전송하고자 하는 신호에 따라 2125Hz와 +170Hz가 더해진 Tone을 생성.

2) 생성된 아날로그 신호를 컴퓨터의 사운드카드로 출력

3) 무전기의 ACC의 AF IN 및 마이크 회로를 통해 입력.

4) SSB(AM) 및 FM 변조.

5) 송신

이 단계를 거치게 됩니다.

이 과정을 트래블라스터 IF-150을 거치게 되면, 컴퓨터에서 만들어진 2125Hz와 2295Hz Tone이 내장된 사운드코덱에서 출력되고 그 신호가 무전기의 ACC 컨넥터의 AF IN이나 MIC 컨넥터의 MIC에 입력이 되어 SSB나 AM,FM 변조 후 송신되어  상대 무선국에 RTTY 신호가 송신되는 것입니다.

이러한 방법이 AFSK(Audio - Frequency Shift Keying) 입니다.

그렇기 때문에, 이 AFSK 방식으로 운용할 때에 무전기는 SSB나 AM, FM Mode를 운용하는 것이며

과거에 KAM+ 나 PK-232같은 TNC와 같은 장비와 연결하여 사용하던 방법이 이 AFSK 방식입니다.

3. 리그의 FSK (Frequency Shift Keying) Mode

그렇다면, IF-150에 옵션을 채용하여 사용할 수 있는 리그의 FSK Mode는 무슨 차이가 있을까요?

방법은 똑같지만, 2125Hz와 2295Hz의 Tone을 무전기에서 생성해 냅니다.

원리를 따져보면

1) 컴퓨터에서 0과 1에 따라서 FSK(RTTY) line과 GND와 Short.

    =.> 컴퓨터에서 만들어진 디지털신호를 Short와 Open으로 분리하여 무전기에 직접 송신.

2) 무전기에서 0을 2125Hz Tone으로, 1을 2295Hz Tone으로 분리하여 변조된 아날로그 신호를 생성

3) AM(SSB) 변조

4) 송신

이런 과정으로 송신됩니다.

 단지 Carrier(반송파)로 사용되는 Mark(0)와 Space(1)에 해당하는 Tone 신호를 컴퓨터의 사운드카드에서 만들어 내느냐 무전기에서 만들어내냐의 차이입니다. 이것이 FSK(Frequency Shift Keying) 입니다.

헌데, 단순히 이런 차이냐? 아닙니다. 리그의 FSK Mode를 사용해야 하는 큰 차이가 몇 가지 있는데

RTTY로 사용하기 위한 주파수의 대역폭은 우리가 음성교신에 사용하는 SSB보다는 상당히 좁습니다.

0과 1일때의 간격이 340Hz밖에 차이가 나지 않기 때문에, 우리가 CW에서 사용하는 대역폭 만큼만 사용해도 됩니다. 리그의 FSK Mode를 사용하게 되면 좁은 대역의 RTTY만 수신하면 되므로 IF 대역폭이 SSB보다 좁아도 됩니다. 그리고 그렇게 해야 주변 주파수의 간섭은 받지 않고 RTTY를 수신할 수 있기 때문입니다.

대부분의 리그가 SSB에서 IF 455kHz 에서는 약 2.8kHz의 대역폭을, IF 9MHz에서는 2.4kHz의 Wide한 IF를 사용합니다. 허나, RTTY의 대역폭은 그보다 상당히 좁습니다. CW Mode의 대역폭과 비슷합니다. 그렇다면 Wide한 IF를 사용하면 혼신이 생기기에 좁은 IF를 사용해야 주변 노이즈를 억제하고 수신이 가능합니다.

그래서 리그의 RTTY/FSK Mode를 누르게 되면 쏴~ 하는 소리가 나지 않고 CW Mode와 같은 쌕~ 하는 소리가 들리게 됩니다. 수신 IF가 좁아졌기 때문입니다. 리그의 FSK Mode를 사용하면 수신 IF가 좁아지기 때문에 주변영향을 받지 않고 정확한 수신이 가능한 것입니다.

또 하나 큰 차이는, 리니어앰프를 사용하였을 때에 과변조를 억제할 수 있는 장점이 있습니다.

RTTY에 사용하는 Tone 신호의 주파수와 레벨은 우리의 입에서 발생되는 음파보다 높습니다. 이 높은 신호를 SSB Mode에서 송신하여 리니어앰프를 거치게 되면 과변조가 생겨 상대방에게 전송할 때 오류를 발생시킬 수 있습니다. 예를 들자면, "삐~"하는 소리가 과변조가 생겨 상대방에게는 "탁~" 하는 소리로 들릴 수 있다는 것입니다. 이러한 현상은 HF 600W 이하에서는 큰 문제가 되지 않지만 600W 이상 고출력를 사용하게 되면 문제가 생기게 됩니다.

하지만, 리그의 RTTY 모드를 사용하면 적정한 레벨로 변조하여 송신을 하기 때문에 과변조가 생길 우려가 적습니다. 

IF-150 Version 2.0에 FSK Keying 옵션을 추가하게 된다면 이 기능의 구현이 가능합니다.

아쉽게도 1개의 Serial Port로는 이 기능의 구현이 어렵습니다. Serial Port에서 출력용으로 사용하는 TXD, RTS, DTR을 이미 리그제어, PTT, CW로 사용하고 있기 때문입니다. 그래서 1개의 Serial Port를 추가하여 RTTY용으로 사용해야 했고, 이를 Option으로 채용하게 된 것입니다.    

4. SSTV/PSK31는?

여기서 SSTV/PSK31에 대한 이야기를 부연으로 설명하지 않을 수 없습니다.

원칙적으로 HAM의 디지털모드에서 전통적인 FSK를 사용하는 통신방식은 RTTY(Radio Teletype) 입니다.

그렇다면 SSTV/PSK31는 어떠한 방법으로 사용될까요?

SSTV(Slow Scan TeleVision)는 FSK의 변형된 방법이라고 보시면 간단합니다. 1200Hz의 Sync(동기)신호와 1500~2300Hz 대역에서 영상신호를 AM에 실어 한꺼번에 보내는 방식입니다. (좌측 그림 참조)

그림처럼 1200Hz에서 Tone이 나타나고 1500~2300Hz에서 각기 다른 레벨로서 신호를 발생합니다. SSTV 프로그램을 통해 만들어낸 영상이 하나의 주파수를 중심으로 Shift하여 전송합니다. 단순히 두 주파수의 Tone을 가지고 0과 1을 구분하는 RTTY와는 달리 넓은 대역에 변조신호를 송신하는 방법을 취하게 됩니다.

PSK31.. 정확한 명칭은 BPSK31(Binary Phase Shift Keying on 31 baud)입니다.

BPSK31는 솔직한 말로 FSK라고 보기는 어렵습니다. 왜냐하면 RTTY처럼 0과 1의 주파수를 바꿔 전송하는 방법이 아니라 말 그대로 신호의 위상을 바꾸어 디지털신호를 아날로그로 변화시키는 방법이기 때문입니다.

위 그림을 보시면 1과 0의 신호가 약간 다릅니다. 1의 위상은 +(plus)측에서, 0의 위상은 -(minus)측에서 시작합니다. 이러한 방법으로 0과 1을 구분합니다. BPSK31 모드가 DX가 잘 되는 이유는 1개의 Tone 주파수만 가지고 송신을 한다는 것입니다. 송수신 주파수가 변하지 않고 고정된 주파수를 사용합니다.  고정된 주파수에서 좁은 대역폭을 가지고 송신을 하되, Tone의 위상을 바꾸는 방법으로 0과 1을 구분하기 때문에 주변영향을 덜 받는 것입니다.

SSTV와 PSK31는 신호를 만들어 내는 방법 자체가 RTTY와는 100% 다른 방법을 취합니다.

그렇기 때문에 SSTV와 PSK31는 리그의 FSK Mode를 사용할 수 없고 컴퓨터에서 아날로그신호를 생성하여 SSB에 실어내는 AFSK만을 사용하여 송수신이 가능한 것입니다.

5. 결론 

결론은.. IF-150 V 2.0에 FSK Option을 넣었을 때에는 리그에서 FSK Mode를 통하여 RTTY Mode로의 운용이 가능하다는 것입니다. 즉, 옵션추가로서 이 기능 하나만이 추가되는 것이지 AFSK를 사용하는 PSK31/SSTV에는 영향을 주지 않는다는 것입니다. 또한 AFSK를 사용하여 RTTY도 마찬가지로 운용이 가능합니다. 

혹시나 옵션으로 망설이시는 분들께서는 이점 상기하여 주시면 감사하겠습니다.