9급 지방직 공무원 서울시 통신이론 필기 기출문제복원 (2021-06-05)

9급 지방직 공무원 서울시 통신이론
(2021-06-05 기출문제)

목록

1. 대역폭이 W인 실수 신호를 반송파 주파수 fc(≫W)를 사용하여 양측파대 억압 반송파(DSB-SC) 변조했을 때, 변조된 신호의 전송 대역폭은?

  1. 0
  2. 0.5W
  3. W
  4. 2W
(정답률: 58%)
  • DSB-SC 변조는 원래 신호의 대역폭을 그대로 유지하면서도, 주파수를 이용하여 신호를 변조하는 방식입니다. 따라서, 변조된 신호의 전송 대역폭은 원래 신호의 대역폭과 동일합니다. 즉, 대역폭이 W인 신호를 DSB-SC 변조하면 전송 대역폭은 2W가 됩니다. 이는 변조된 신호가 양측파대 억압 반송파로 만들어지기 때문입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 신호의 최대주파수가 fm=40[kHz]를 가지도록 제한된 신호에서 나이퀴스트율(Nyquist rate)을 만족하는 최대표본화 주기의 값[μs]은?

  1. 37.5
  2. 25
  3. 12.5
  4. 6.25
(정답률: 60%)
  • 나이퀴스트 주파수는 신호의 최대 주파수의 2배이므로, 나이퀴스트 주파수는 fN=80[kHz]입니다. 따라서, 나이퀴스트 주파수를 만족하는 최소 표본화 주기는 T=1/fN=12.5[μs]입니다. 따라서, 정답은 "12.5"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. ＜보기＞의 복소 신호 x(t)를 형태의 복소 지수 푸리에 급수로 나타내면 최소 몇 개의 항의 합으로 표현이 되는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 6
(정답률: 55%)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 각변조된 신호 s(t)=10cos(100πt+20πsin5t)의 순시주파수(instantaneous frequency)의 값[Hz]은?

  1. 50+50cos5t
  2. 50+10cos5t
  3. 50π+10πcos5t
  4. 100+20cos5t
(정답률: 32%)
  • 각변조된 신호 s(t)의 순시주파수는 각변조된 신호의 위상 변화율과 같습니다. 따라서 s(t)의 위상을 미분하면 순시주파수를 구할 수 있습니다.

    s(t) = 10cos(100πt+20πsin5t)

    s'(t) = -2000πsin(100πt+20πsin5t)cos5t - 100πsin5t

    위 식에서 첫 번째 항은 100πt+20πsin5t의 변화율을 나타내고, 두 번째 항은 20πsin5t의 변화율을 나타냅니다. 따라서 첫 번째 항이 순시주파수를 나타내고, 두 번째 항은 변조 신호의 주기적인 변화를 나타냅니다.

    첫 번째 항을 정리하면 다음과 같습니다.

    s'(t) = -2000πsin(100πt+20πsin5t)cos5t - 100πsin5t
    = -2000πsin(100πt)cos5t - 400πcos(100πt)sin5t - 100πsin5t
    = -2000πsin(100πt)cos5t - 100πsin5t - 400πcos(100πt)sin5t

    위 식에서 첫 번째 항은 cos5t와 곱해져 있으므로 순시주파수는 5Hz가 됩니다. 두 번째 항과 세 번째 항은 sin5t와 cos(100πt)와 곱해져 있으므로 주기적인 변화를 나타냅니다.

    따라서 순시주파수는 "50+50cos5t"가 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 신호전력이 504[W]이고 잡음전력이 8[W]일 때, 잡음이 있는 채널에서 36,000[bits/s]의 채널 용량을 얻기 위해서 필요한 대역폭의 값[Hz]은?

  1. 9,000
  2. 7,200
  3. 6,000
  4. 3,000
(정답률: 55%)
  • 채널 용량(C)은 다음과 같이 계산됩니다.

    C = B log2(1 + S/N)

    여기서 B는 대역폭, S는 신호전력, N은 잡음전력입니다.

    문제에서 주어진 값에 대입하면,

    36,000 = B log2(1 + 504/8)

    36,000 = B log2(64)

    36,000 = B * 6

    B = 6,000

    따라서, 필요한 대역폭의 값은 6,000Hz입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 동일한 전력을 사용하는 BPSK와 QPSK 변조 방식에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 둘 다 위상 천이 변조 방식이다.
  2. QPSK의 비트 오류 확률이 BPSK의 비트 오류 확률보다 높다.
  3. QPSK의 대역폭 효율이 BPSK보다 좋다.
  4. 둘 다 NRZ 신호를 변조하는 방식이다.
(정답률: 49%)
  • QPSK의 비트 오류 확률이 BPSK의 비트 오류 확률보다 높다는 것은 옳지 않습니다. QPSK는 2개의 비트를 한 번에 전송하기 때문에 BPSK보다 대역폭 효율이 더 좋습니다. 그러나 QPSK는 4개의 상태를 가지기 때문에 BPSK보다 더 복잡한 구조를 가지고 있어서 비트 오류 확률이 높아질 수 있습니다. 따라서 QPSK의 비트 오류 확률이 BPSK의 비트 오류 확률보다 높다는 것은 일반적인 규칙은 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 아날로그 신호를 샘플링 간격 0.001초로 샘플링하고 16레벨로 양자화하여 디지털 데이터를 전송할 때, 비트 전송률의 값[kbps]은?

  1. 0.4
  2. 1
  3. 4
  4. 16
(정답률: 47%)
  • 비트 전송률은 샘플링 주파수와 양자화 비트 수에 의해 결정됩니다. 샘플링 간격이 0.001초이므로 샘플링 주파수는 1/0.001 = 1000Hz입니다. 또한, 16레벨로 양자화하므로 4비트가 필요합니다. 따라서 비트 전송률은 1000 x 4 = 4000bps = 4kbps입니다. 따라서 정답은 "4"입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 신호 변환 방법 중 하나로서, 표본화 속도를 매우 빠르게 하여 표본 간 상관도를 높이고, 1비트 양자화 비트 수를 이용하는 변조 방식은?

  1. 펄스 진폭 변조(pulse amplitude modulation)
  2. 펄스 위치 변조(pulse position modulation)
  3. 펄스 부호 변조(pulse code modulation)
  4. 델타 변조(delta modulation)
(정답률: 44%)
  • 델타 변조는 표본화 속도를 매우 빠르게 하여 표본 간 상관도를 높이고, 1비트 양자화 비트 수를 이용하는 변조 방식입니다. 이 방식은 이전 샘플과 현재 샘플의 차이를 계산하여 디지털 신호를 생성하므로, 변환 과정에서 발생하는 오차를 최소화할 수 있습니다. 따라서 델타 변조는 고속 데이터 전송이나 음성 인식 등에 많이 사용됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 연속 시간 신호 x1(t)=2sin(4πt+30°)와 x2(t)=2sin(2πt-60°) 에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 두 신호 모두 주기 신호이다.
  2. 두 신호는 모두 위상이 0이 아니다.
  3. x1(t)은 주파수가 4π[Hz]이다.
  4. x2(t)는 주기가 1초이다.
(정답률: 60%)
  • "두 신호는 모두 위상이 0이 아니다."가 가장 옳지 않은 설명입니다. 위상은 시간에 대한 신호의 시작점을 나타내는 것으로, 주기와는 관련이 없습니다. 따라서 두 신호의 위상이 0이 아니더라도 주파수나 주기와는 무관합니다.

    x1(t)은 주파수가 4π[Hz]인 이유는 sin 함수의 주기가 2π이기 때문입니다. 따라서 4π[Hz]의 주파수를 가지는 신호는 1초당 4개의 주기를 가지게 됩니다. x1(t)의 주기는 따라서 1/4초이며, 주기와 주파수는 역수 관계에 있으므로 주파수는 4π[Hz]가 됩니다.

    x2(t)는 주기가 1초가 아니라 0.5초입니다. 이는 sin 함수의 주기가 2π이므로 2π에 대한 주기가 1초인 신호의 경우, 2π/1초 = 2π[rad/s]의 각 주파수를 가지게 됩니다. 따라서 x2(t)는 주파수가 4π[rad/s]가 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. ＜보기＞에 주어진 디지털 회선 부호화 방식에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 부호화 방식 A는 직류(DC) 성분이 존재한다.
  2. 부호화 방식 A는 극형 영비복귀(NRZ) 방식이다.
  3. 부호화 방식 B에서 필요한 대역폭은 부호화 방식 A에서 필요한 대역폭과 같다.
  4. 부호화 방식 B는 부호화 방식 A에 비해 동기화에 유리하다.
(정답률: 52%)
  • 부호화 방식 B와 A는 모두 극형 영비복귀(NRZ) 방식이므로 대역폭 측면에서는 동일하다. 따라서 "부호화 방식 B에서 필요한 대역폭은 부호화 방식 A에서 필요한 대역폭과 같다."가 옳은 설명이다. 직류(DC) 성분이 존재하는 부호화 방식은 AM이나 PWM 등이 있으며, 부호화 방식 B는 동기화에 유리하다는 설명은 제시되지 않았다.
  • 어려웡..
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 주파수 대역에서 파장이 짧은 순서대로 바르게 나열한 것은?

  1. EHF → SHF → UHF → VHF → LF
  2. EHF → UHF → SHF → VHF → LF
  3. UHF → SHF → EHF → LF → VHF
  4. LF → VHF → UHF → SHF → EHF
(정답률: 42%)
  • 주파수 대역에서 파장이 짧은 순서대로 나열하면 EHF(엄청 높은 주파수), SHF, UHF, VHF, LF(낮은 주파수) 순서가 됩니다. 이는 주파수와 파장은 반비례 관계이기 때문입니다. 즉, 주파수가 높을수록 파장이 짧아지고, 주파수가 낮을수록 파장이 길어집니다. 따라서 EHF는 가장 짧은 파장을 가지고 있고, LF는 가장 긴 파장을 가지고 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. ＜보기＞의 푸리에 급수에서, 3차 고조파와 5차 고조파의 진폭의 합은?

  1. 15.0
  2. 14.8
  3. 14.6
  4. 14.4
(정답률: 35%)
  • 주어진 푸리에 급수에서 3차 고조파의 진폭은 4.8, 5차 고조파의 진폭은 9.6이다. 따라서 3차 고조파와 5차 고조파의 진폭의 합은 4.8 + 9.6 = 14.4 이다. 따라서 정답은 "14.4"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. OFDM 시스템에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 직교하는 수많은 협대역 부반송파에 정보를 나누어 싣고 다중화해 고속 전송한다.
  2. 전통적인 FDM 방식에 비해 필요한 주파수대역폭이 약간 늘어난다.
  3. 보호 구간을 사용해 다중경로에서 지연 확산에 대한 내성을 높인다.
  4. PAPR이 높아 무선 증폭기의 전력효율이 떨어진다.
(정답률: 34%)
  • OFDM 시스템은 직교하는 수많은 협대역 부반송파에 정보를 나누어 싣고 다중화해 고속 전송하는 방식이다. 따라서 "전통적인 FDM 방식에 비해 필요한 주파수대역폭이 약간 늘어난다."는 옳지 않은 설명이다. OFDM 시스템은 전송 대역폭을 분할하여 사용하므로 전체 대역폭은 동일하며, 각 하위 대역폭은 좁아지기 때문에 전송 효율이 높아진다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. ＜보기＞는 어떤 필터의 주파수 응답을 나타낸다. 이 필터의 3[dB] 대역폭은?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 4
(정답률: 41%)
  • 3[dB] 대역폭은 주파수 응답이 최대치에서 3[dB] 감소한 지점의 주파수 차이를 의미한다. 이 필터의 최대치에서 3[dB] 감소한 지점은 약 1kHz와 4kHz 사이에 위치하고 있으며, 이 지점에서의 주파수 차이는 약 2kHz이다. 따라서 정답은 "2"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. OSI 7계층에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은?

  1. 물리 계층은 전송매체를 통해 비트를 전달하기 위한 기계적⋅전기적 규격을 제공한다.
  2. 데이터링크 계층은 비트를 프레임으로 만들어 노드-대-노드 프레임 전달을 책임진다.
  3. 네트워크 계층은 네트워크 간 상호 연결을 통해 발신지에서 목적지까지 패킷을 전달한다.
  4. 세션 계층은 신뢰할 수 있는 프로세스-대-프로세스 메시지 전달과 오류 복구 기능을 제공한다.
(정답률: 43%)
  • 세션 계층은 신뢰할 수 있는 프로세스-대-프로세스 메시지 전달과 오류 복구 기능을 제공하는 것이 아니라, 세션을 설정하고 유지하며 종료하는 기능을 담당한다. 따라서 "세션 계층은 신뢰할 수 있는 프로세스-대-프로세스 메시지 전달과 오류 복구 기능을 제공한다."가 가장 옳지 않은 설명이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 이동통신 환경에서 다중 경로 채널로 인한 문제점과 가장 관련이 없는 것은?

  1. 심볼 간 간섭
  2. 시간 지연확산
  3. 주파수 선택적 페이딩
  4. 도플러 효과
(정답률: 56%)
  • 이동통신 환경에서 다중 경로 채널로 인한 문제점 중 가장 관련이 없는 것은 "도플러 효과"입니다. 도플러 효과는 이동하는 물체나 소리원에서 방향으로부터 멀어질수록 주파수가 낮아지는 현상을 말하며, 이는 이동통신 환경에서는 거의 영향을 미치지 않습니다. 따라서 다중 경로 채널로 인한 문제점은 "심볼 간 간섭", "시간 지연확산", "주파수 선택적 페이딩"과 관련이 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 의사잡음(Pseudo Noise : PN) 코드를 이용하여 사용자를 구분하면서 동시 접속하게 하는 방식은?

  1. TDMA
  2. FDMA
  3. CDMA
  4. OFDMA
(정답률: 68%)
  • CDMA는 의사잡음(Pseudo Noise : PN) 코드를 이용하여 사용자를 구분하면서 동시에 접속할 수 있는 방식입니다. PN 코드는 각 사용자마다 다른 코드를 가지고 있어서 서로 간섭 없이 동시에 통신할 수 있습니다. 따라서 CDMA는 다중 접속성이 뛰어나며, TDMA나 FDMA와 같은 방식보다 더 많은 사용자를 동시에 처리할 수 있습니다. OFDMA는 주파수 분할 다중 접속 방식으로, CDMA와는 다른 방식입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 기저 대역 신호 m(t)=4cos(10πt)를 반송파 cos(400πt)를 사용하여 양측파대 억압 반송파(DSB-SC) 변조를 할 경우 변조된 신호 s(t)의 스펙트럼 S(f)로 가장 옳은 것은? [단, cos(2πf0t)의 주파수 스펙트럼은 이다.]

(정답률: 26%)
  • DSB-SC 변조를 하면 원래 신호의 주파수 대역이 양측파대로 확장되고, 반송파 주파수 대역도 양측파대로 복제된다. 따라서 변조된 신호의 주파수 스펙트럼은 원래 신호의 주파수 대역이 반송파 주파수 대역으로 이동된 것과 반송파 주파수 대역이 양측파대로 복제된 것으로 구성된다.

    주어진 문제에서는 원래 신호의 주파수 대역이 0~5Hz에 해당하므로, 이 대역이 반송파 주파수 대역인 395~405Hz로 이동된 것과 반송파 주파수 대역이 양측파대로 복제된 것으로 구성된다. 따라서 변조된 신호의 주파수 스펙트럼은 ""이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 두 신호 x(t)와 h(t)가 ＜보기＞와 같이 주어졌을 때, 컨볼루션 연산 x(t)∗h(t) 의 값이 최대가 되는 t의 값은?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 25%)
  • 컨볼루션 연산의 정의에 따라, x(t)∗h(t)의 값은 다음과 같이 계산됩니다.

    x(t)∗h(t) = ∫x(τ)h(t-τ)dτ

    이 때, t에 대한 함수로 볼 수 있으므로, 이 함수의 최대값을 구하기 위해서는 미분을 해야 합니다.

    (x(t)∗h(t))' = ∫x(τ)h'(t-τ)dτ

    여기서 h(t) = e^(-t)sin(t) 이므로, h'(t) = -e^(-t)sin(t) + e^(-t)cos(t) 입니다.

    따라서,

    (x(t)∗h(t))' = ∫x(τ)(-e^(-(t-τ))sin(t-τ) + e^(-(t-τ))cos(t-τ))dτ

    이 식을 최대화하는 t를 구하기 위해서는, 위 식을 0으로 만드는 t를 찾으면 됩니다.

    (x(t)∗h(t))' = 0 이 되는 t를 구하기 위해서는, 위 식을 t로 미분한 결과가 0이 되는 t를 찾으면 됩니다.

    (x(t)∗h(t))'' = ∫x(τ)(e^(-(t-τ))sin(t-τ) - 2e^(-(t-τ))cos(t-τ))dτ

    (x(t)∗h(t))'' = 0 이 되는 t를 구하면,

    e^(-(t-2))sin(t-2) - 2e^(-(t-2))cos(t-2) = 0

    sin(t-2) - 2cos(t-2) = 0

    tan(t-2) = 1/2

    t-2 = arctan(1/2)

    t = arctan(1/2) + 2

    따라서, t는 약 2.36 + 2 = 4.36 이므로, 가장 가까운 정수인 4가 정답입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. ＜보기＞의 성상도(constellation diagram)를 가진 변조 방식에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

  1. 16-PSK보다 잡음에 대한 내성이 높다.
  2. 위상만 변화시켜 변조하는 방식이다.
  3. 16-ASK의 성상도이다.
  4. 심볼당 16비트의 데이터를 전송할 수 있다.
(정답률: 31%)
  • 위성통신에서는 잡음이 발생하기 쉬우므로, 잡음에 대한 내성이 높은 변조 방식이 필요하다. QPSK는 16-PSK와 달리 위상만 변화시켜 변조하는 방식으로, 한 번에 전송되는 비트 수가 적어 잡음에 대한 영향이 적다. 따라서 QPSK는 16-PSK보다 잡음에 대한 내성이 높다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

목록 다음회차 >