9급 국가직 공무원 무선공학개론 필기 기출문제복원 (2008-04-12)

9급 국가직 공무원 무선공학개론
(2008-04-12 기출문제)

목록

1. 무선 통신시스템에서 사용되는 소자들의 비선형성으로 인하여 발생하는 현상은?

  1. 상호변조(Inter-modulation)
  2. 믹서(Mixer)
  3. 여파(Filtering)
  4. 다이버시티(Diversity)
(정답률: 알수없음)
  • 무선 통신시스템에서 사용되는 소자들은 비선형성을 가지고 있어서, 두 개 이상의 주파수가 섞이면 새로운 주파수가 생성되는 상호변조(Inter-modulation) 현상이 발생합니다. 이는 믹서(Mixer)에서 주로 발생하며, 여파(Filtering)를 통해 제거할 수 있습니다. 또한, 다이버시티(Diversity) 기술을 사용하여 신호의 안정성을 높일 수 있습니다.
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2. GPS 시스템에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. GPS의 측위 정밀도를 향상시킨 DGPS(Differential GPS) 방식이 있다.
  2. 전 세계적으로 24시간 연속적인 서비스 제공이 가능하다.
  3. 위도, 경도, 고도, 시간을 정확히 측정할 수 있다.
  4. 최소한 2개의 위성으로부터 정보를 수신하면 위치파악이 가능하다.
(정답률: 알수없음)
  • 최소한 2개의 위성으로부터 정보를 수신하면 위치파악이 가능하다는 설명은 옳은 설명입니다. 이유는 GPS 시스템은 위성과 수신기 간의 거리를 측정하여 위치를 파악하는데, 이를 위해서는 적어도 3개 이상의 위성 신호가 필요합니다. 하지만 2개의 위성에서 수신된 신호를 이용하여 수신기의 위치를 파악하는 것은 불가능합니다. 따라서, 최소한 3개 이상의 위성에서 수신된 신호를 이용하여 위치를 파악해야 합니다.
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3. 항공기가 활주로로 진입 착륙할 때, 계기착륙장치(ILS)가 항공기에 탑재한 계기와 연동해서 안전한 진입 착륙을 돕는 계기가 아닌 것은?

  1. 라디오 비컨(Radio Beacon)
  2. 로컬라이저(Localizer)
  3. 글라이드 패스(Glide Path)
  4. 마커(Marker)
(정답률: 알수없음)
  • 라디오 비컨은 항공기의 위치를 파악하는 데 사용되는 무선 신호 송수기로, 진입 착륙을 돕는 계기가 아니라 항로를 안내하는 역할을 합니다. 따라서 안전한 진입 착륙을 돕는 계기가 아닙니다.
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4. 저속 및 고속으로 이동 중에도 고속의 휴대 인터넷 서비스가 가능한 기술은?

  1. Bluetooth
  2. Zigbee
  3. WPAN
  4. WiMAX
(정답률: 알수없음)
  • WiMAX는 광대역 무선 통신 기술로, 저속 및 고속으로 이동 중에도 고속의 휴대 인터넷 서비스가 가능합니다. 따라서 WiMAX가 정답입니다. Bluetooth는 짧은 거리의 무선 통신 기술이며, Zigbee는 저전력의 무선 통신 기술입니다. WPAN은 개인 영역 무선 네트워크를 의미합니다.
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5. 부호분할 다중접속(CDMA) 방식을 이용하는 셀룰러 이동통신망에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 주파수 이용효율을 극대화하기 위해 서로 다른 주파수 채널을 할당해야 한다.
  2. 상향 링크에서는 사용자 부호 간의 직교성이 유지되지 않을 수 있기 때문에 수신 단에서 다른 사용자 간섭이 존재할 수 있다.
  3. 셀 간의 핸드오프를 수행할 때, 현재 통신하고 있는 기지국과의 연결을 끊은 후에 새로운 기지국으로 연결이 이루어 진다.
  4. 단말의 위치와 채널 상태에 상관없이 통화 품질을 극대화하기 위해 단말기에서 송출할 수 있는 최대 전력으로 송신해야 한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "상향 링크에서는 사용자 부호 간의 직교성이 유지되지 않을 수 있기 때문에 수신 단에서 다른 사용자 간섭이 존재할 수 있다."입니다.

    이유는 CDMA 방식에서는 모든 사용자가 같은 주파수 채널을 사용하며, 각 사용자는 서로 다른 부호를 가지고 있습니다. 따라서 수신 단에서는 각 사용자의 부호를 분리하여 신호를 복원해야 합니다. 하지만 상향 링크에서는 여러 사용자가 동시에 송신하면서 서로의 부호가 섞이게 되어, 수신 단에서 다른 사용자 간섭이 발생할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 CDMA 방식에서는 부호분할 기술과 같은 다양한 기술을 사용하여 간섭을 최소화하려고 노력합니다.
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6. 다중화와 다원접속에 대한 용어 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. FDMA는 보호대역(Guard Band)을 필요로 한다.
  2. TDMA는 보호시간(Guard Time)을 필요로 한다.
  3. TDD는 듀플렉스 여파기(Duplex Filter)를 사용한다.
  4. FDD는 송신과 수신에 각각 다른 주파수를 사용한다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: TDD는 듀플렉스 여파기(Duplex Filter)를 사용하지 않는다.

    설명: TDD는 시간 분할 다중 접속 방식으로, 송신과 수신을 동일한 주파수 대역에서 번갈아가며 사용한다. 따라서 듀플렉스 여파기가 필요하지 않다. FDMA는 주파수 분할 다중 접속 방식으로, 각 채널마다 보호대역을 필요로 한다. TDMA는 시간 분할 다중 접속 방식으로, 각 슬롯마다 보호시간을 필요로 한다. FDD는 주파수 분할 다중 접속 방식으로, 송신과 수신에 각각 다른 주파수를 사용한다.
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7. 무선 LAN의 물리계층 및 MAC 계층에 대한 표준규격은?

  1. IEEE 802.16
  2. IEEE 802.11
  3. IEEE 802.15.1
  4. IEEE 802.15.4
(정답률: 알수없음)
  • IEEE 802.11은 무선 LAN의 물리계층 및 MAC 계층에 대한 표준규격으로, Wi-Fi라고도 불리며 가장 널리 사용되는 무선 LAN 기술입니다. 다른 보기들은 IEEE에서 제정한 다른 무선 통신 기술의 표준규격이지만, 무선 LAN에 대한 표준규격은 IEEE 802.11이기 때문에 정답입니다.
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8. 무선 송수신기 간의 경로감쇄에 직접적으로 영향을 미치는 요소가 아닌 것은?

  1. 송신기와 수신기간의 거리
  2. 송신 안테나의 이득
  3. 송신 주파수 대역
  4. 송신기의 변조 방식
(정답률: 알수없음)
  • 송신기의 변조 방식은 무선 신호의 형태와 내용을 결정하는 요소이지만, 경로감쇄와 직접적인 연관성이 없습니다. 따라서, 송신기의 변조 방식은 무선 송수신기 간의 경로감쇄에 직접적으로 영향을 미치는 요소가 아닙니다.
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9. 무선 LAN 시스템에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. AP(Access Point)는 무선접속을 통해 이동단말과의 무선링크를 구성하는 무선 기지국의 일종이다.
  2. 무선 LAN은 CSMA/CA와 같은 방법으로 매체를 공유하여 사용한다.
  3. 무선 LAN에서 단말은 AP만을 통해서 통신연결이 가능하다.
  4. AP는 기존 유선망과 연결되어 무선 단말이 인터넷 서비스를 제공한다.
(정답률: 알수없음)
  • "무선 LAN에서 단말은 AP만을 통해서 통신연결이 가능하다."가 옳지 않은 설명입니다. 무선 LAN에서는 단말끼리 직접 통신이 가능하며, AP는 단말들이 서로 통신할 수 있도록 중계 역할을 합니다. 따라서 AP를 거치지 않고도 단말끼리 직접 통신이 가능합니다.
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10. 혼합 대역확산(Hybrid Spread Spectrum) 방식에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 직교신호에 의한 많은 통화 채널을 구성한다.
  2. FH/DS방식이란 반송파가 비주기적으로 도약(Hopping)하는 DS방식이다.
  3. 부분대역 간섭을 극복할 수 있다.
  4. 수신기에서 부호동기를 포착하는 시간이 짧아진다.
(정답률: 알수없음)
  • "FH/DS방식이란 반송파가 비주기적으로 도약(Hopping)하는 DS방식이다."가 옳지 않은 설명입니다. FH/DS 방식은 Frequency Hopping과 Direct Sequence를 결합한 방식으로, 주파수를 일정한 주기로 변경하면서 동시에 직렬적인 부호화를 수행합니다. 따라서 반송파가 비주기적으로 도약하는 것이 아니라, 일정한 주기로 주파수를 변경하는 것입니다.
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11. 무선통신에서 채널 모델을 정의할 때 사용되는 확률용어와 관계가 적은 것은?

  1. 백색 가우시안 잡음(White Gaussian Noise)
  2. 레일리 분포(Rayleigh Distribution)
  3. 라이시안 분포(Rician Distribution)
  4. 이항 분포(Binomial Distribution)
(정답률: 알수없음)
  • 채널 모델을 정의할 때 사용되는 확률용어 중 이항 분포는 관계가 적습니다. 이항 분포는 이항실험에서 성공확률이 p인 시행을 n번 반복했을 때 성공횟수 X가 따르는 분포로, 무선통신에서 채널 모델을 정의할 때 사용되는 확률용어와는 직접적인 관련이 없습니다. 따라서 이항 분포는 채널 모델을 정의할 때 사용되는 확률용어와 관계가 적습니다.
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12. QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 심볼 레이트(Symbol Rate)와 비트 레이트(Bit Rate)가 같다.
  2. BPSK(Binary Phase Shift Keying)보다 수신 특성이 좋지 않다.
  3. 동일 용량의 데이터를 전송하기 위한 최소 대역폭은 BPSK에 비하여 절반이다.
  4. 송신기 구조가 BPSK보다 복잡하다.
(정답률: 알수없음)
  • "심볼 레이트(Symbol Rate)와 비트 레이트(Bit Rate)가 같다."는 옳은 설명입니다. QPSK는 2개의 비트를 한 번에 전송하기 때문에, 심볼 하나당 2개의 비트가 전송되므로 심볼 레이트와 비트 레이트가 같습니다.

    따라서, 옳지 않은 설명은 "BPSK(Binary Phase Shift Keying)보다 수신 특성이 좋지 않다.", "동일 용량의 데이터를 전송하기 위한 최소 대역폭은 BPSK에 비하여 절반이다.", "송신기 구조가 BPSK보다 복잡하다."입니다.
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13. 주파수변조(Frequency Modulation)용 위상고정루프(PLL)회로에서 곱셈기의 역할은?

  1. 외부에서 인가하는 전압에 의해 주파수를 변환하는 역할
  2. 입력신호와 전압조정발진기(VCO) 출력신호의 위상차를 검출하는 위상비교기 역할
  3. 고주파를 제거하는 역할
  4. PLL의 위상이 일치하는(Lock) 충분한 크기의 전압에 이르도록 하는 역할
(정답률: 알수없음)
  • 위상고정루프(PLL)회로에서 곱셈기는 입력신호와 전압조정발진기(VCO) 출력신호를 곱하여 주파수 변조(FM) 신호를 생성하는 역할을 합니다. 이때, 위상비교기는 입력신호와 VCO 출력신호의 위상차를 검출하여 이를 피드백으로 사용하여 VCO의 주파수를 조정하고, PLL의 위상이 일치하는(Lock) 충분한 크기의 전압에 이르도록 하는 역할을 합니다. 따라서, 정답은 "입력신호와 전압조정발진기(VCO) 출력신호의 위상차를 검출하는 위상비교기 역할"입니다.
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14. 아날로그 신호를 PCM전송할 때 초당 8,000샘플로 표본화하고 양자화 레벨이 64일 경우, 정보의 비트 전송률[Kbps]은?

  1. 36
  2. 48
  3. 64
  4. 128
(정답률: 알수없음)
  • PCM 전송에서 정보의 비트 전송률은 다음과 같이 계산됩니다.

    비트 전송률 = 샘플링 주파수 x 양자화 비트 수

    여기서 샘플링 주파수는 초당 샘플링 횟수를 의미하며, 양자화 비트 수는 하나의 샘플을 표현하기 위해 사용되는 비트 수를 의미합니다.

    따라서, 이 문제에서는 샘플링 주파수가 8,000Hz이고 양자화 비트 수가 6비트(64레벨)이므로,

    비트 전송률 = 8,000 x 6 = 48,000bps = 48Kbps

    따라서, 정답은 "48"입니다.
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15. 델타 변조(Delta Modulation)에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 앞뒤 표본값을 이용하는 DPCM(Differential Pulse Code Modulation)과 유사하다.
  2. 양자화 진폭의 크기인 ±△를 1비트 양자화한다.
  3. 입력 신호의 변화폭이 큰 경우 △의 크기 값이 작을수록 유리하다.
  4. 입력 신호의 크기에 따라 △의 크기 값을 변화시키는 델타 변조를 적응 델타 변조라고 한다.
(정답률: 80%)
  • "입력 신호의 변화폭이 큰 경우 △의 크기 값이 작을수록 유리하다."는 옳은 설명이 아닙니다. 입력 신호의 변화폭이 크면 작은 △값으로는 정확한 표현이 어렵기 때문에 큰 △값을 사용해야 합니다. 따라서 입력 신호의 변화폭이 큰 경우에는 △값이 큰 것이 유리합니다.
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16. 정보신호 m(t)=Amcos(2πfmt)이다. 위상변조(Phase Modulation) 또는 주파수변조(FM)를 이용하여 변조된 신호를 s(t)=Accos(θi(t))로 정의 할 경우 옳지 않은 것은?

  1. 위상변조인 경우 θi(t)는 m(t)에 비례한다.
  2. 주파수변조인 경우 θi(t)는 m(t)의 미분값에 비례한다.
  3. 위상변조인 경우 순시주파수는 m(t)의 미분값에 비례한다.
  4. 위상변조와 주파수변조의 진폭은 일정하다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "위상변조와 주파수변조의 진폭은 일정하다."

    주파수변조(FM)에서는 주파수가 변조되므로, 변조된 신호의 위상은 m(t)의 미분값에 비례한다. 이는 변조된 신호의 주기가 변화하면 위상도 함께 변화하기 때문이다. 따라서, 주파수변조인 경우 θi(t)는 m(t)의 미분값에 비례한다.
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17. 안테나의 종류별 특성에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 야기-우다(Yagi Uda) 안테나는 지향성이다.
  2. 파라볼라(Parabola) 안테나는 무지향성이다.
  3. 수직 접지 안테나는 지향성이다.
  4. 루프(Loop) 안테나는 무지향성이다.
(정답률: 알수없음)
  • "야기-우다(Yagi Uda) 안테나는 지향성이다." 이유는 안테나의 구조상, 주요 방사 방향으로 집중적으로 전파를 방출하기 때문입니다. 다른 안테나들은 전파를 균일하게 방출하는 경우가 많아 무지향성이라고 표현됩니다.
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18. 안테나 어레이(Antenna Array)를 사용하는 스마트 안테나(Smart Antenna)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 어레이 안테나에 수신된 신호에 동일한 가중치를 준다.
  2. 전파의 보강 간섭, 상쇄 간섭의 원리를 이용한다.
  3. 안테나의 지향성을 강화할 수 있다.
  4. 안테나 주 빔(Main Beam)의 방향을 변화시킬 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "어레이 안테나에 수신된 신호에 동일한 가중치를 준다."는 옳은 설명입니다. 이는 안테나 어레이에서 수신된 신호를 모두 동일한 가중치로 처리하여, 각 안테나에서 수신된 신호를 합성하여 전체 신호를 구성하는 원리입니다. 이를 통해 안테나 어레이는 전파의 보강 간섭, 상쇄 간섭의 원리를 이용하여 안테나의 지향성을 강화하고, 안테나 주 빔의 방향을 변화시킬 수 있습니다.
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19. 무선통신에서 무선채널 또는 안테나 특성에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

  1. 송수신기 사이의 거리가 멀어질수록 신호감쇄(Attenuation)가 커진다.
  2. 송신하는 전파의 주파수가 낮을수록 신호감쇄가 커진다.
  3. 송수신에 필요한 안테나의 크기는 일반적으로 주파수가 높을수록 작아진다.
  4. 송신기 또는 수신기의 이동성이 커질수록 무선 채널의 특성은 시간에 따라 빨리 변한다.
(정답률: 알수없음)
  • "송신하는 전파의 주파수가 낮을수록 신호감쇄가 커진다."가 적절하지 않은 설명입니다.

    이유는 주파수가 낮을수록 파장이 길어지기 때문에, 파장이 긴 전파는 장애물을 통과하기 쉽고, 멀리까지 전파가 전달될 수 있습니다. 따라서 주파수가 낮을수록 신호감쇄가 적어지고, 멀리까지 전달될 수 있습니다. 반면에 주파수가 높을수록 파장이 짧아지기 때문에, 파장이 짧은 전파는 장애물을 통과하기 어렵고, 짧은 거리에서만 전파가 전달될 수 있습니다. 따라서 주파수가 높을수록 신호감쇄가 커지고, 전파가 전달되는 거리가 짧아집니다.
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20. 다중화(Multiplexing)를 위해 채널별로 서로 다른 부호를 사용하는 위성 DMB시스템에서 DS-CDM(Direct Sequence Code Division Multiplexing) 방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 각 전송 채널마다 다른 확산 부호를 사용하여 구분한다.
  2. 왈쉬(Walsh) 부호와 의사잡음(Pseudo Noise) 부호를 사용한다.
  3. 수신단에서 채널 분리를 위해 송신단에서 사용한 부호를 알고 있어야 한다.
  4. 여러 개의 채널을 다중화한 신호에서 각각의 채널 신호는 서로 다른 주파수 대역으로 송신된다.
(정답률: 알수없음)
  • "여러 개의 채널을 다중화한 신호에서 각각의 채널 신호는 서로 다른 주파수 대역으로 송신된다."가 옳지 않은 설명입니다. DS-CDM 방식에서는 각 전송 채널마다 다른 확산 부호를 사용하여 구분하며, 왈쉬 부호와 의사잡음 부호를 사용합니다. 수신단에서는 송신단에서 사용한 부호를 알고 있어야 채널 분리가 가능합니다. 하지만 각 채널은 동일한 주파수 대역에서 송신되며, 확산 부호를 이용하여 구분됩니다.
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