9급 국가직 공무원 무선공학개론 필기 기출문제복원 (2009-04-11)

9급 국가직 공무원 무선공학개론
(2009-04-11 기출문제)

목록

1. 무선통신의 특징으로 옳지 않은 것은?

  1. 무선통신을 위해서는 특정 용도에 할당된 전자파 주파수 대역을 사용해야 한다.
  2. 유선통신 방법에 비해 전송 과정에 잡음이 많이 발생한다.
  3. 무선통신을 사용하면 유선통신에 비해 주변 통신기기나 전자기기와의 전자파 간섭을 줄일 수 있다.
  4. 아날로그 무선통신의 경우 신호는 다른 반송파에 실려 전송된다.
(정답률: 알수없음)
  • "아날로그 무선통신의 경우 신호는 다른 반송파에 실려 전송된다."가 옳지 않은 것입니다.

    무선통신을 사용하면 유선통신에 비해 주변 통신기기나 전자기기와의 전자파 간섭을 줄일 수 있는 이유는 무선 통신에서는 전파가 공기를 통해 전파되기 때문에 유선 통신에서 발생하는 전선 간섭이나 노이즈가 발생하지 않기 때문입니다.
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2. 펄스 폭이 1[ms]인 구형파(Rectangular Pulse) 신호를 양측파대 억압반송파(DSB-SC) 진폭변조를 한다고 할 때 변조된 신호의 대역폭 [KHz]은? (단, 대역폭은 스펙트럼의 주엽(Mainlobe)의 주파수 범위(Null-to-Null Bandwidth)로 정의한다)

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 4
(정답률: 알수없음)
  • 양측파대 억압반송파(DSB-SC) 진폭변조를 하면 원래의 구형파 신호의 주파수 대역폭이 두 배로 넓어진다. 따라서 대역폭은 2[KHz]가 된다. 따라서 정답은 "2"이다.
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3. 이동통신시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1세대 이동통신시스템의 하나인 AMPS는 아날로그 통신 시스템이다.
  2. 셀룰러 개념은 주파수 재사용을 통해 시스템 용량을 획기적으로 증가시킬 수 있다.
  3. 셀과 셀 간에 핸드오버 기능이 없이도 이동성을 보장할 수 있다.
  4. W-CDMA는 3세대 이동통신시스템의 하나이다.
(정답률: 알수없음)
  • 셀과 셀 간에 핸드오버 기능이 없이도 이동성을 보장할 수 있다는 설명은 옳지 않습니다. 이동성을 보장하기 위해서는 셀과 셀 간에 핸드오버 기능이 필요합니다.
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4. 수신측에서 아래와 같은 신호를 수신하였다. 사용된 변조 방식은?

  1. 주파수 변조
  2. 진폭 변조
  3. 위상 변조
  4. 펄스 폭 변조
(정답률: 알수없음)
  • 위 그림은 진폭 변조 방식으로 변조된 신호입니다. 이유는 신호의 진폭이 변조되어 있기 때문입니다. 주파수 변조는 주파수가 변조되어 있고, 위상 변조는 위상이 변조되어 있으며, 펄스 폭 변조는 펄스 폭이 변조되어 있습니다.
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5. AM 라디오 방송에 할당된 주파수가 525[KHz]~1605[KHz]이다. 혼신을 피하기 위하여 한 방송국의 점유 주파수 대역폭이 9[KHz]일 때, 수용하는 채널수는?

  1. 120
  2. 125
  3. 130
  4. 135
(정답률: 알수없음)
  • 한 채널의 대역폭이 9[KHz]이므로, 주파수 대역폭 525[KHz]~1605[KHz]를 9[KHz]로 나누면 다음과 같이 계산할 수 있다.

    (1605 - 525) / 9 + 1 = 180

    여기서 +1은 주파수 대역폭의 마지막에도 채널이 존재하기 때문이다. 따라서, 한 방송국이 수용할 수 있는 채널 수는 180개이다.

    하지만, AM 라디오 방송에서는 인접한 채널 간 간섭이 발생할 수 있기 때문에, 일반적으로 인접한 채널 간의 간격을 10[KHz]로 두고 사용한다. 따라서, 실제로는 120개의 채널을 사용하게 된다.
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6. 대역폭이 제한되어 8[KHz] 이상에서 신호성분이 없는 아날로그 신호를 최소한 얼마의 표본화율[samples/s]로 표본화할 때 수신기에서 이산시간의 표본으로부터 원래의 아날로그 신호를 완벽하게 복원할 수 있는가?

  1. 4,000
  2. 8,000
  3. 16,000
  4. 32,000
(정답률: 알수없음)
  • 나이퀴스트-샘플링 정리에 따라, 표본화율은 신호 대역폭의 2배 이상이어야 한다. 따라서 8[KHz] 이상의 아날로그 신호를 표본화할 때, 최소한 16[KHz]의 표본화율이 필요하다. 따라서 정답은 "16,000"이다.
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7. 펄스부호변조(PCM)의 구성으로 올바르게 나열한 것은?

  1. 정보신호－양자화－표본화－부호화－채널
  2. 정보신호－표본화－부호화－양자화－채널
  3. 정보신호－부호화－양자화－표본화－채널
  4. 정보신호－표본화－양자화－부호화－채널
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "정보신호－표본화－양자화－부호화－채널" 입니다.

    먼저, 정보신호는 아날로그 신호로 이루어져 있습니다. 이를 디지털 신호로 변환하기 위해 표본화를 진행합니다. 표본화는 아날로그 신호를 일정한 시간 간격으로 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 과정입니다.

    그 다음으로, 양자화를 진행합니다. 양자화는 디지털 신호를 일정한 간격으로 분할하여 각 구간을 대표하는 값을 선택하는 과정입니다.

    그 다음으로, 부호화를 진행합니다. 부호화는 양자화된 값을 일정한 코드로 변환하는 과정입니다.

    마지막으로, 채널을 통해 전송됩니다. 이때 채널은 노이즈나 왜곡 등의 영향을 받을 수 있으므로, 적절한 에러 검출 및 수정 기술이 필요합니다.
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8. 광대역 무선 채널에서 다중경로 시간 지연확산(delay spread)으로 인한 페이딩으로 옳은 것은?

  1. 느린 페이딩(Slow Fading)
  2. 주파수 선택적 페이딩(Frequency Selective Fading)
  3. 라이시안 페이딩(Rician Fading)
  4. 빠른 페이딩(Fast Fading)
(정답률: 알수없음)
  • 광대역 무선 채널에서 다중경로 시간 지연확산(delay spread)으로 인한 페이딩은 주파수 선택적 페이딩(Frequency Selective Fading)입니다. 이는 다중경로로 인해 도달하는 신호의 주파수 성분이 서로 다르기 때문에 발생합니다. 따라서, 서로 다른 주파수 성분들이 서로 다른 강도로 각각 페이딩을 겪게 되어 주파수 선택적 페이딩이 발생합니다.
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9. 열잡음(Thermal Noise)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 특정 주파수 대역에서만 분포되어 나타난다.
  2. 주파수가 높아질수록 열잡음이 커진다.
  3. 비연속적이고 비정규적인 펄스나 순간적인 잡음 스파이크이다.
  4. 온도가 낮아질수록 열잡음은 작아진다.
(정답률: 알수없음)
  • 열잡음은 전자기기나 회로 등에서 발생하는 무작위적인 잡음으로, 온도와 밀접한 관련이 있다. 열잡음은 전자기기 내부의 전자들이 열적 운동을 하면서 발생하는 잡음으로, 온도가 높아질수록 전자들의 열적 운동이 더 많아져 열잡음이 커진다. 따라서 온도가 낮아질수록 열잡음은 작아진다.
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10. 극초단파(UHF) 이상에 사용하는 안테나의 종류는?

  1. 헬리컬(Helical)
  2. 롬빅(Rhombic)
  3. 카세그레인(Cassegrain)
  4. 루프(Loop)
(정답률: 알수없음)
  • 극초단파 이상의 주파수에서는 안테나의 크기가 줄어들기 때문에, 카세그레인 안테나와 같이 반사판을 이용하여 안테나의 효율을 높일 수 있는 안테나가 사용된다. 카세그레인 안테나는 초점에 위치한 초점 안테나와 반사판을 이용하여 안테나의 효율을 높이는 구조를 가지고 있다.
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11. 전파가 도달할 수 없는 빌딩의 뒷편에서도 전파가 수신된 현상을 통해 알 수 있는 전파의 특성은?

  1. 회절성
  2. 직진성
  3. 간섭성
  4. 굴절성
(정답률: 알수없음)
  • 전파가 도달할 수 없는 빌딩의 뒷편에서도 전파가 수신된 것은 회절성이라는 특성 때문입니다. 회절은 전파가 물체를 만나면 그 주위로 퍼져서 산란되는 현상을 말합니다. 따라서 전파가 빌딩을 만나면 그 주위로 퍼져서 빌딩 뒷편에서도 수신될 수 있게 됩니다. 이는 전파가 직진성이 아니라는 것을 보여주며, 또한 전파가 굴절성을 띄지 않는 것도 알 수 있습니다.
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12. GPS(Global Positioning System)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. NAVSTAR라고 부르는 24개의 위성으로 구성되어 있다.
  2. 모두 6개의 궤도면에서 위성이 돌고 있다.
  3. 위성이 궤도를 도는 주기는 24시간 이다.
  4. GPS 정확도에 영향을 미치는 요인으로 다중경로 페이딩 및 섀도잉 효과가 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 위성이 궤도를 도는 주기는 24시간이 아니라, 12시간입니다. GPS 위성은 모두 6개의 궤도면에서 4개씩 총 24개의 위성이 돌고 있습니다. 이러한 위성들은 지구 주위를 12시간 주기로 돌면서 GPS 신호를 발신합니다.
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13. 사용 궤도별 이동위성시스템의 특징을 설명한 것 중에 옳지 않은 것은?

  1. GEO(정지궤도위성)는 적도상에 위치하며 지구의 자전주기와 일치하고 전파 지연 시간이 짧다.
  2. 비정지궤도위성에는 저궤도(LEO), 중궤도(MEO), 타원궤도(HEO) 위성이 있다.
  3. LEO(저궤도위성)는 Little LEO와 Big LEO로 구분할 수 있다.
  4. LEO(저궤도위성)는 지구와 가까워 이동통신 단말기의 출력을 낮게 해도 통화품질을 상대적으로 높일 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "GEO(정지궤도위성)는 적도상에 위치하며 지구의 자전주기와 일치하고 전파 지연 시간이 짧다."가 옳지 않은 것이다. 실제로 GEO는 지구의 자전주기와 일치하여 항상 같은 지점을 바라보게 되지만, 전파 지연 시간은 지구와의 거리가 멀기 때문에 상대적으로 길다.
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14. 마이크로파에서 무손실 전송선로의 특성임피던스를 올바르게 나타낸 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 정답은 ""입니다.

    마이크로파에서 무손실 전송선로의 특성임피던스는 공기 중 전파속도와 공기의 유전율에 의해 결정됩니다. 이 값은 대략 377 옴으로 알려져 있으며, 이를 자주 사용합니다. 따라서 ""가 올바른 특성임피던스 값입니다.
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15. 무선 네트워크 기술에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 초광대역(UWB)기술은 임펄스 라디오 또는 무반송파 무선통신기술이라고 부른다.
  2. Zigbee는 저전력, 저비용의 장점을 가진 무선통신기술이다.
  3. 블루투스는 2.4 [MHz] ISM 대역을 사용하는 무선통신기술이다.
  4. 전자태그(RFID)는 전원의 공급 여부에 따라 능동형 태그와 수동형 태그로 크게 나눌 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • "블루투스는 2.4 [MHz] ISM 대역을 사용하는 무선통신기술이다."가 옳지 않은 것이며, 이유는 블루투스가 사용하는 대역은 2.4 [GHz]이기 때문입니다.
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16. 레이더의 거리분해능(Range Resolution)이 30m일 때, 레이더의 펄스 폭[μs]은? (단, 전파의 속도는 3×108[m/s]이다)

  1. 2
  2. 1
  3. 0.1
  4. 0.2
(정답률: 알수없음)
  • 레이더의 거리분해능(Range Resolution)은 다음과 같이 계산됩니다.

    거리분해능 = (전파의 속도 × 펄스폭) / 2

    여기서 거리분해능이 30m이고 전파의 속도가 3×10^8[m/s]이므로,

    30 = (3×10^8 × 펄스폭) / 2

    펄스폭 = (30 × 2) / 3×10^8

    펄스폭 = 0.2[μs]

    따라서 정답은 "0.2"입니다.
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17. 글라이드 패스(Glide Path)에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. UHF 대의 전파를 이용한다.
  2. 90[Hz], 150[Hz] 및 200[Hz]로 변조된 3 전파에 의해 나타나게 된다.
  3. 활주로의 중심선의 연장면을 나타낸다.
  4. 부채꼴 형태의 지향성 전파로 나타낸다.
(정답률: 알수없음)
  • 글라이드 패스는 비행기가 착륙할 때 활주로에 안전하게 착륙할 수 있도록 도와주는 시스템으로, 활주로의 중심선의 연장면을 나타내며 부채꼴 형태의 지향성 전파로 나타낸다. UHF 대의 전파를 이용하는 이유는 UHF 대역이 비교적 짧은 파장을 가지고 있어서 고도가 높은 비행기까지 전파가 도달하기 쉽기 때문이다. 또한, 90[Hz], 150[Hz] 및 200[Hz]로 변조된 3 전파에 의해 나타나게 된다는 것은 이 전파들이 길이가 다른 안테나를 통해 발생되어 비행기의 고도에 따라 다른 주파수를 가지게 되는데, 이를 이용하여 비행기의 고도를 측정할 수 있기 때문이다.
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18. 무선통신방식의 종류인 FDMA, TDMA, CDMA의 특징 중 옳지 않은 것은?

  1. TDMA는 주파수대역과 타임슬롯 수에 의해 용량이 제한되지 않는다.
  2. FDMA는 음성부호화가 불필요하다.
  3. CDMA는 사용자별로 의사잡음부호(PN:Pseudo Noise)를 할당하여 준다.
  4. FDMA는 망의 동기화가 필요하지 않다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "TDMA는 주파수대역과 타임슬롯 수에 의해 용량이 제한되지 않는다."이 옳지 않은 것이다.

    설명: TDMA는 시간슬롯을 이용하여 여러 사용자가 하나의 주파수 대역을 공유하는 방식이다. 따라서 주파수 대역과 시간슬롯 수에 따라 용량이 결정되며, 이에 따라 용량이 제한될 수 있다. 따라서 "TDMA는 주파수대역과 타임슬롯 수에 의해 용량이 제한되지 않는다."는 설명은 옳지 않다.
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19. 스펙트럼 확산(Spread Spectrum) 통신의 장점에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 재밍(Jamming)에 강하다.
  2. 사용자마다 고유한 코드를 사용해 암호화함으로 통화비밀을 유지할 수 있다.
  3. 페이딩(Fading) 채널 전파환경에서 영향이 적다.
  4. TDMA에 비해 정확한 전송시간 조정이 필요하다.
(정답률: 알수없음)
  • 스펙트럼 확산 통신은 재밍에 강하고, 사용자마다 고유한 코드를 사용해 암호화함으로 통화비밀을 유지할 수 있으며, 페이딩 채널 전파환경에서 영향이 적다는 장점이 있습니다. 하지만 TDMA에 비해 정확한 전송시간 조정이 필요하다는 것은 옳지 않은 설명입니다. 스펙트럼 확산 통신에서도 전송시간 조정이 필요하지만, TDMA와는 다른 방식으로 이루어집니다.
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20. 국내 주파수 사용 현황의 연결이 옳지 않은 것은?

  1. 이동전화－UHF 대역
  2. FM 방송－VHF 대역
  3. TV 방송－VHF 대역
  4. AM 방송－HF 대역
(정답률: 알수없음)
  • AM 방송은 HF 대역이 아닌 MW(Medium Wave) 대역을 사용합니다. 따라서 "AM 방송－HF 대역"이 옳지 않은 연결입니다.
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