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

9급 국가직 공무원 무선공학개론 2008-04-12 필기 기출문제 해설

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9급 국가직 공무원 무선공학개론
(2008-04-12 기출문제)

목록

1과목: 과목 구분 없음

1. 무선 통신시스템에서 사용되는 소자들의 비선형성으로 인하여 발생하는 현상은?

  1. 상호변조(Inter-modulation)
  2. 믹서(Mixer)
  3. 여파(Filtering)
  4. 다이버시티(Diversity)
(정답률: 93%)
  • 증폭기나 믹서와 같은 소자의 비선형 특성으로 인해 서로 다른 주파수 성분들이 결합하여 새로운 주파수 성분을 만들어내는 현상을 상호변조라고 합니다.
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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)
  • GPS를 이용해 3차원 위치(위도, 경도, 고도)를 정확히 파악하기 위해서는 최소 4개의 위성으로부터 신호를 수신해야 합니다(3개는 위치, 1개는 시간 오차 보정용).

    오답 노트

    최소한 2개의 위성으로부터 정보를 수신하면 위치파악이 가능하다: 3차원 위치 결정에는 최소 4개의 위성이 필요합니다.
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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)
  • 계기착륙장치(ILS)는 항공기가 안전하게 활주로에 내릴 수 있도록 돕는 시스템으로, 좌우 방향을 안내하는 로컬라이저(Localizer), 하강 각도를 안내하는 글라이드 패스(Glide Path), 특정 지점 통과를 알리는 마커(Marker)로 구성됩니다. 반면 라디오 비컨(Radio Beacon)은 항공기의 위치 파악을 위한 항법 보조 시설이며 ILS의 구성 요소는 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 IEEE 802.16 표준을 기반으로 하며, 광대역 무선 접속 기술을 통해 고속 이동 중에도 넓은 커버리지에서 고속 데이터 통신을 가능하게 하는 기술입니다.
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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)
  • CDMA 상향 링크에서는 여러 단말기가 서로 다른 시점에 신호를 보내므로 시간 동기화가 완벽하지 않아 부호 간 직교성이 깨질 수 있으며, 이로 인해 수신단(기지국)에서 사용자 간 간섭이 발생합니다.

    오답 노트

    서로 다른 주파수 채널 할당: CDMA는 모든 사용자가 동일 주파수를 공유함
    연결을 끊은 후 새로운 기지국 연결: CDMA는 연결을 유지하며 이동하는 Soft Handoff 수행
    최대 전력으로 송신: 간섭 최소화를 위해 전력을 제어하는 전력 제어(Power Control)가 필수적임
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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: 72%)
  • TDD(시분할 이중방식)는 하나의 주파수에서 송신과 수신을 시간차로 나누어 수행하므로, 송수신 분리를 위한 듀플렉스 여파기가 필요 없습니다. 듀플렉스 여파기는 송수신 주파수가 서로 다른 FDD 방식에서 사용됩니다.
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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: 80%)
  • 무선 LAN(WLAN)의 물리 계층과 MAC 계층을 정의하는 국제 표준 규격은 IEEE 802.11입니다.

    오답 노트

    IEEE 802.16: 광대역 무선 접속(WiMAX)
    IEEE 802.15.1: 블루투스(Bluetooth)
    IEEE 802.15.4: 저전력 무선 개인 영역 네트워크(Zigbee)
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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: 82%)
  • 경로감쇄는 전파가 공간을 통해 전파될 때 거리, 주파수, 안테나 이득 등에 의해 신호 세기가 줄어드는 현상입니다. 송신기의 변조 방식은 신호를 효율적으로 전달하는 방법일 뿐, 전파 경로 상에서 발생하는 물리적인 신호 감쇄 자체에는 직접적인 영향을 주지 않습니다.
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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: 84%)
  • 무선 LAN에서는 AP를 거치지 않고 단말 간에 직접 데이터를 주고받는 Ad-hoc 모드를 지원하므로, 반드시 AP를 통해서만 통신이 가능하다는 설명은 옳지 않습니다.
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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/DS 방식은 직접 확산(DS) 방식과 주파수 도약(FH) 방식을 결합한 하이브리드 방식입니다. 단순히 반송파가 도약하는 DS 방식이 아니라, 두 방식의 장점을 결합하여 보안성과 간섭 극복 능력을 높인 시스템입니다.
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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)
  • 무선 채널 모델링에서는 잡음 특성을 나타내는 백색 가우시안 잡음과 페이딩 특성을 나타내는 레일리 및 라이시안 분포가 핵심적으로 사용됩니다. 반면 이항 분포는 무선 채널의 물리적 특성을 정의하는 확률 모델과 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: 46%)
  • QPSK는 한 번의 심볼 전송으로 2비트를 전송하는 방식이므로, 비트 레이트는 심볼 레이트의 2배가 됩니다. 따라서 심볼 레이트와 비트 레이트가 같다는 설명은 틀렸습니다.
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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: 77%)
  • PLL 회로에서 곱셈기는 입력 신호와 VCO에서 되돌아오는 출력 신호를 곱하여 두 신호의 위상차를 전압 형태로 검출하는 위상비교기(Phase Detector) 역할을 수행합니다.
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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)
  • 비트 전송률은 초당 샘플 수에 샘플당 비트 수(양자화 레벨을 비트로 변환한 값)를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Bit Rate} = f_s \times \log_2 L$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{Bit Rate} = 8000 \times \log_2 64 = 8000 \times 6$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{Bit Rate} = 48000 \text{ bps} = 48 \text{ Kbps}$$
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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: 85%)
  • 입력 신호의 변화폭이 큰 경우, 계단 크기 $\Delta$가 너무 작으면 신호의 변화 속도를 따라가지 못하는 슬로프 과부하(Slope Overload) 왜곡이 발생하므로 $\Delta$ 값이 커야 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)
  • 주파수변조(FM)에서 순시주파수는 정보신호 $m(t)$에 비례하며, 위상 $\theta_i(t)$는 순시주파수를 적분한 값인 정보신호 $m(t)$의 적분값에 비례합니다.

    오답 노트

    위상변조(PM): 위상이 $m(t)$에 비례하고, 순시주파수는 $m(t)$의 미분값에 비례함
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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 안테나는 도파자와 반사기를 사용하여 특정 방향으로 전파를 집중시키는 대표적인 지향성 안테나입니다.

    오답 노트

    파라볼라 안테나: 매우 강한 지향성을 가짐
    수직 접지 안테나: 무지향성 특성을 가짐
    루프 안테나: 지향성을 가짐
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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)
  • 스마트 안테나는 각 안테나 소자에 수신된 신호에 서로 다른 가중치(Weight)를 곱해 위상을 조절함으로써, 특정 방향의 신호는 강화하고 간섭 신호는 제거하는 빔포밍 기술을 사용합니다.

    오답 노트

    어레이 안테나에 수신된 신호에 동일한 가중치를 준다: 지향성을 제어하기 위해서는 소자별로 서로 다른 가중치를 적용해야 합니다.
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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: 73%)
  • 전파의 신호감쇄는 일반적으로 주파수가 높을수록 매질에 의한 흡수나 산란이 심해져 더 커집니다.

    오답 노트

    송신하는 전파의 주파수가 낮을수록 신호감쇄가 커진다: 주파수가 높을수록 감쇄가 커지는 것이 일반적입니다.
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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)
  • DS-CDM 방식은 모든 채널이 동일한 주파수 대역을 동시에 사용하되, 각 채널에 서로 다른 확산 부호를 부여하여 구분하는 코드 분할 다중화 방식입니다.

    오답 노트

    여러 개의 채널 신호는 서로 다른 주파수 대역으로 송신된다: 이는 FDMA(주파수 분할 다중화) 방식에 대한 설명입니다.
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