9급 국가직 공무원 무선공학개론 필기 기출문제복원 (2015-04-18)

9급 국가직 공무원 무선공학개론
(2015-04-18 기출문제)

목록

1. 진폭변조시스템에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. DSB-LC(Double Sideband-Large Carrier) 변조신호를 복조 할 때 포락선검파기(envelope detector)를 사용할 수 있다.
  2. DSB-SC(Double Sideband-Suppressed Carrier)와 SSB-SC(Single Sideband-Suppressed Carrier) 변조신호는 전송신호의 평균전력을 동일하게 전송하는 경우 동기검파기의 출력 신호 대 잡음비(S/N)가 같다.
  3. VSB(Vestigial Sideband) 시스템은 SSB 시스템에 비해서 대역폭을 넓게 사용한다.
  4. 진폭변조된 신호를 복조할 때 포락선검파기를 주로 사용하는 이유는 동기검파기보다 복조기 출력 신호의 신호 대 잡음비가 더 우수하기 때문이다.
(정답률: 67%)
  • "DSB-SC(Double Sideband-Suppressed Carrier)와 SSB-SC(Single Sideband-Suppressed Carrier) 변조신호는 전송신호의 평균전력을 동일하게 전송하는 경우 동기검파기의 출력 신호 대 잡음비(S/N)가 같다."가 옳지 않은 설명입니다. DSB-SC와 SSB-SC는 전송신호의 평균전력을 동일하게 전송하지 않기 때문에 동기검파기의 출력 신호 대 잡음비(S/N)가 같지 않습니다.
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2. 이동통신에서 수신신호의 크기가 불규칙적으로 변하는 것은 무선채널의 어떤 특성으로 인한 것인가?

  1. 페이딩
  2. 경로손실
  3. 백색잡음
  4. 다이버시티
(정답률: 92%)
  • 이동통신에서 수신신호의 크기가 불규칙적으로 변하는 것은 무선채널에서 발생하는 신호의 강도 변화로 인한 것입니다. 이러한 강도 변화는 주로 페이딩이라고 불리는 현상으로 인해 발생합니다. 페이딩은 무선신호가 전파 경로 상에서 다양한 장애물과 상호작용하면서 발생하는 신호의 강도 변화를 의미합니다. 이로 인해 수신기에서는 신호의 강도가 불규칙적으로 변하게 되며, 이는 통신 품질에 영향을 미칩니다.
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3. 저궤도(LEO) 위성통신에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 정지궤도(GEO) 위성에 비해서 도플러 효과(Doppler effect)의 영향이 거의 없다.
  2. 가시가능시간이 짧아서 위성 간 핸드오버가 필요하다.
  3. 정지궤도 위성보다 신호의 지연시간이 짧다.
  4. 지표면으로부터 500~2,000[km] 정도의 고도에서 운용된다.
(정답률: 84%)
  • "정지궤도(GEO) 위성에 비해서 도플러 효과(Doppler effect)의 영향이 거의 없다."는 옳은 설명입니다. 이는 정지궤도 위성이 지구와 동일한 속도로 회전하기 때문에 신호 주파수의 변화가 거의 없기 때문입니다.
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4. 위성통신에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지역 내의 여러 지구국이 동시에 정보를 수집하기 용이하다.
  2. 지구국을 이동시키면 어디에서든 자유로이 단시간에 회선을 설정할 수 있다.
  3. 셀룰러 통신 시스템보다 신호의 지연시간이 짧다.
  4. 위성이 서비스할 수 있는 범위 내에서는 지상의 거리에 관계없이 원거리 통신에서 경제적이다.
(정답률: 94%)
  • 위성통신은 지구의 대기권 밖에서 통신을 수행하기 때문에 신호가 지상에 도달하는 데에는 일정한 시간이 소요됩니다. 따라서 셀룰러 통신 시스템보다는 신호의 지연시간이 더 길다는 것이 옳은 설명입니다.
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5. 이동통신 채널의 특성에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 시간에 따른 채널특성의 변화가 적어 유선통신보다 안정적인 통신이 가능하다.
  2. 다중경로에 따른 페이딩 채널 특성을 가진다.
  3. 도플러 확산(Doppler spread)이 클수록 채널 변화가 심하다.
  4. 다이버시티 기법을 통해 성능을 개선할 수 있다.
(정답률: 100%)
  • "시간에 따른 채널특성의 변화가 적어 유선통신보다 안정적인 통신이 가능하다."가 옳지 않은 설명인 이유는 이동통신 채널은 다양한 환경에서 사용되기 때문에 시간에 따라 채널 특성이 변화할 수 있습니다. 따라서 유선통신보다는 채널 변화에 더 민감하며, 이를 고려하여 적절한 기술이 필요합니다.
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6. 레이더의 송수신 신호가 그림과 같을 때, 표적의 탐지거리[km]와 상대속도[m/s]는? (단, τ＝200[μs], T=500[μs], f0＝1.5[GHz], fd＝3[kHz], 전파속도는 3×108[m/s]이다)(순서대로 km, m/s)

  1. 60, 600
  2. 60, 300
  3. 30, 600
  4. 30, 300
(정답률: 40%)
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7. 레이더에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 전자기파를 방사하고 표적에서 반사된 신호를 감지하여 방향, 위치, 속도 등 표적에 대한 정보를 파악한다.
  2. RCS(Radar Cross Section)가 클수록 반사된 신호 전력의 양이 많다.
  3. 레이더에서 보는 각도가 달라도 안테나로부터 동일거리에 동일표적이 있다면 반사된 신호전력의 양은 동일하다.
  4. 표적의 상대운동속도는 반사된 신호의 도플러 천이(Doppler shift)로 알 수 있다.
(정답률: 70%)
  • "RCS(Radar Cross Section)가 클수록 반사된 신호 전력의 양이 많다."가 옳지 않은 설명입니다. RCS는 표적이 레이더 파장을 반사하는 능력을 나타내는 지표이며, RCS가 클수록 더 강한 반사 신호가 발생합니다. 따라서 RCS가 클수록 반사된 신호 전력의 양이 많아지는 것은 맞지만, 이는 "옳은" 설명입니다.
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8. 그림과 같이 진폭 변조된 신호의 변조지수는?

  1. 0.2
  2. 0.5
  3. 0.7
  4. 0.8
(정답률: 93%)
  • 변조지수는 최대 진폭과 최소 진폭의 차이를 최대 진폭과 최소 진폭의 합으로 나눈 값입니다. 이 신호의 최대 진폭은 2V, 최소 진폭은 0V입니다. 따라서 변조지수는 (2-0)/(2+0) = 1이 됩니다. 따라서 보기에서 정답이 "0.5"인 이유는 없습니다.
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9. CDMA 방식으로 한 단말기에 부호 [－1 ＋1 －1 ＋1 －1 ＋1]를 배정하였을 때 다른 단말기에 배정할 수 있는 부호는? (단, 서로 직교하는 부호를 동일 시간, 동일 주파수 대역을 사용하는 단말기에 부여한다)

  1. [－1 －1 ＋1 ＋1 －1 ＋1]
  2. [＋1 －1 ＋1 ＋1 ＋1 ＋1]
  3. [＋1 ＋1 －1 ＋1 －1 －1]
  4. [－1 ＋1 ＋1 －1 ＋1 ＋1]
(정답률: 42%)
  • CDMA 방식에서 서로 직교하는 부호를 사용하는 단말기는 동일한 주파수 대역과 시간을 사용하여 통신할 수 있습니다.

    주어진 부호 [－1 ＋1 －1 ＋1 －1 ＋1]는 길이가 6이며, 모든 요소가 1 또는 -1인 이진 부호입니다. 이진 부호에서 모든 요소의 합이 0이면 해당 부호는 직교합니다.

    따라서, 주어진 보기 중에서 모든 요소의 합이 0인 부호는 "[－1 ＋1 ＋1 －1 ＋1 ＋1]" 입니다.
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10. 16-QAM 변조에서 하나의 심벌은 몇 개의 비트인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 100%)
  • 16-QAM 변조에서 하나의 심벌은 4개의 비트로 구성됩니다. 이는 16-QAM이 4개의 QPSK 심볼을 결합한 것이기 때문입니다. QPSK는 2개의 비트로 구성된 심볼을 사용하므로, 4개의 QPSK 심볼을 결합하면 4 x 2 = 8개의 비트를 얻을 수 있습니다. 따라서, 16-QAM 변조에서 하나의 심볼은 4개의 비트로 구성됩니다.
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11. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 부반송파간의 직교성을 이용해 주파수 스펙트럼을 효율적으로 이용할 수 있다.
  2. 광대역 전송 시에 나타나는 주파수 선택적 채널이 심벌간 간섭이 없는 주파수 비선택적 채널로 근사화된다.
  3. FFT(Fast Fourier Transform) 기술을 사용한다.
  4. PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 작아 증폭기의 전력 효율이 높다.
(정답률: 93%)
  • "PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 작아 증폭기의 전력 효율이 높다."는 OFDM에 대한 설명으로 옳은 것입니다.

    OFDM은 부반송파간의 직교성을 이용해 주파수 스펙트럼을 효율적으로 이용할 수 있고, 광대역 전송 시에 나타나는 주파수 선택적 채널이 심벌간 간섭이 없는 주파수 비선택적 채널로 근사화되며, FFT(Fast Fourier Transform) 기술을 사용합니다. 이러한 특징들은 OFDM의 장점으로 꼽힙니다.
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12. 전송선로에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 반사계수가 0.5일 때 전압정재파비는 3이다.
  2. 이상적인 급전선에서 반사계수는 0이 되어 전압정재파비는 1이다.
  3. 단락회로의 반사계수는 1이다.
  4. 개방회로의 전압정재파비는 무한대이다.
(정답률: 67%)
  • 단락회로의 반사계수는 1이 아니라 0이다. 단락회로는 전기적으로 끝이 닫혀있어 전기 신호가 끝에서 반사되지 않고 모두 흡수되기 때문에 반사계수가 0이 된다. 이에 따라 전압정재파비는 1이 된다.
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13. 전파에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 주파수가 높을수록 전리층 통과가 어려워진다.
  2. 주파수 대역폭이 넓어지면 전송속도를 증가시킬 수 있다.
  3. 주파수가 높을수록 안테나의 길이가 짧아진다.
  4. 주파수가 높을수록 장애물에서 회절 능력이 감소한다.
(정답률: 72%)
  • "주파수가 높을수록 전리층 통과가 어려워진다."가 옳지 않은 설명입니다. 주파수가 높을수록 전리층을 통과하기 쉬워지는데, 이는 전파의 파장이 짧아지기 때문입니다. 전리층은 지구 대기권 상층에 위치한 이온화된 층으로, 전파가 이 층을 통과할 때 굴절되거나 반사됩니다. 파장이 짧을수록 굴절되는 각도가 작아지기 때문에 전리층을 통과하기 쉬워지는 것입니다.
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14. 안테나 이득이 20[dB]인 송신안테나에서 10[W]의 전력이 방사되었을 때 유효등방성방사전력(EIRP)[dBW]은?

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 62%)
  • 안테나 이득이 20[dB]이므로, 송신안테나에서 10[W]의 전력이 방사될 때, 안테나 출력은 100[W]가 됩니다. 이때, 유효등방성방사전력(EIRP)은 안테나 출력과 안테나 이득의 합인 120[dB]가 됩니다. 따라서, EIRP[dBW]는 10log(120) = 30[dBW]가 됩니다.
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15. PCM(Pulse Code Modulation)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 과표본화(Oversampling)란 최소 표본화 주파수보다 더 높은 주파수를 사용하여 표본화를 수행하는 것이다.
  2. 표본화 과정의 결과를 PPM(Pulse Position Modulation)이라 한다.
  3. 양자화(Quantization) 레벨 수가 많을수록 근사화오차가 작아지므로 양자화 잡음은 작아진다.
  4. 32개의 레벨 수로 양자화된 것을 부호화할 때 표본당 할당되는 비트의 수는 5이다.
(정답률: 82%)
  • "표본화 과정의 결과를 PPM(Pulse Position Modulation)이라 한다."가 옳지 않은 설명입니다. PCM은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 방법 중 하나로, 표본화, 양자화, 부호화 과정을 거쳐 디지털 신호를 생성합니다. 이때 표본화 과정의 결과는 디지털 신호의 표본 값들이며, 이 값들을 부호화하여 PCM 신호를 생성합니다. PPM은 표본화된 신호를 이용하여 신호의 위치를 나타내는 방법 중 하나입니다.
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16. 지그비(ZigBee)와 블루투스(Bluetooth)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 지그비는 물리계층 및 MAC 계층 표준으로 IEEE 802.15.1 규격을 사용한다.
  2. 지그비는 저전력으로 저속 데이터를 전송하는 근거리 무선통신 기술이다.
  3. 블루투스는 ISM(Industrial Scientific and Medical) 대역을 사용한다.
  4. 블루투스는 간섭 완화를 위해 주파수 도약을 사용한다.
(정답률: 75%)
  • 정답은 "지그비는 물리계층 및 MAC 계층 표준으로 IEEE 802.15.1 규격을 사용한다."가 아닙니다.

    지그비는 물리계층 및 MAC 계층 표준으로 IEEE 802.15.4 규격을 사용합니다. IEEE 802.15.1은 블루투스의 규격입니다.

    따라서, 옳지 않은 설명은 "지그비는 물리계층 및 MAC 계층 표준으로 IEEE 802.15.1 규격을 사용한다."입니다.
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17. 태양의 폭발에 의해 방출되는 하전 입자가 지구 전리층을 교란시켜 전파방해가 발생하는 자기폭풍(magnetic storm) 현상에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 태양폭발이 선행하기 때문에 미리 예측할 수 있다.
  2. 3~20MHz 주파수대역보다 낮은 주파수 신호가 더 큰 영향을 받는다.
  3. 지속시간이 비교적 길어 1~2일 또는 수일 동안 계속된다.
  4. 지구 전역에서 발생하며 고위도 지방에서 더 심하다.
(정답률: 80%)
  • 3~20MHz 주파수대역보다 낮은 주파수 신호가 더 큰 영향을 받는 이유는 지구 전리층에서의 전파의 특성 때문입니다. 지구 전리층은 고도 50km~1000km 사이에 위치하며, 이곳에서는 고주파 신호가 반사되어 지구 주변으로 전파가 전달됩니다. 하지만 낮은 주파수 신호는 전파 파장이 길어서 지구 전리층을 통과하여 지구 표면까지 도달할 수 있습니다. 따라서 자기폭풍이 발생하면 3~20MHz 주파수대역보다 낮은 주파수 신호가 더 큰 영향을 받게 됩니다.
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18. 사물이나 생활 공간에 부착된 태그(tag)나 센서(sensor)로부터 사물 및 환경 정보를 감지하는 네트워크로 옳은 것은?

  1. HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)
  2. RFID/USN(Radio Frequency Identification/Ubiquitous Sensor Network)
  3. WCDMA(Wideband CDMA)
  4. LTE(Long Term Evolution)
(정답률: 93%)
  • RFID/USN은 사물이나 생활 공간에 부착된 태그나 센서로부터 정보를 감지하는 네트워크를 말합니다. 이는 사물 인터넷(IoT) 기술 중 하나로, 물리적인 사물들을 인터넷에 연결하여 정보를 수집하고 분석하는 것을 가능하게 합니다. 따라서 RFID/USN은 주어진 문맥에서 옳은 답입니다. HSDPA, WCDMA, LTE는 모두 모바일 통신 기술과 관련된 용어이며, RFID/USN과는 다른 분야입니다.
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19. 이동통신 시스템의 입력 전력이 1[mW], 첫째 단의 이득이 －25[dB], 둘째 단의 이득이 50[dB], 그리고 셋째 단의 이득이 15[dB]일 때의 출력전력[W]은?

  1. 0.4
  2. 1
  3. 4
  4. 10
(정답률: 83%)
  • 입력 전력이 1[mW]이므로, 첫째 단에서의 출력 전력은 1[mW] × 10^(-25/10) = 1[mW] × 10^(-2.5) = 0.01[uW]가 됩니다. 둘째 단에서의 출력 전력은 0.01[uW] × 10^(50/10) = 0.01[uW] × 10^5 = 1[W]가 됩니다. 마지막으로, 셋째 단에서의 출력 전력은 1[W] × 10^(15/10) = 1[W] × 10^1.5 = 10[W]가 됩니다. 따라서, 정답은 "10"이 됩니다.
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20. 진폭변조 방식과 주파수변조 방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 광대역 주파수변조 방식에서 변조된 신호의 점유 대역폭은 변조 지수가 클수록 증가한다.
  2. 진폭변조 방식은 주파수변조 방식보다 잡음의 영향을 더 많이 받는다.
  3. 주파수변조 방식의 잡음 성분을 줄이기 위해 송신기에 디엠퍼시스(Deemphasis)를, 수신기에 프리엠퍼시스(Preemphasis)를 사용한다.
  4. 반송파 성분이 제거된 SSB 변조 방식은 복조를 하기 위하여 동기복조 방식을 사용한다.
(정답률: 74%)
  • "주파수변조 방식의 잡음 성분을 줄이기 위해 송신기에 디엠퍼시스(Deemphasis)를, 수신기에 프리엠퍼시스(Preemphasis)를 사용한다." 이 설명은 옳은 설명입니다.

    - "광대역 주파수변조 방식에서 변조된 신호의 점유 대역폭은 변조 지수가 클수록 증가한다." : 옳은 설명입니다.
    - "진폭변조 방식은 주파수변조 방식보다 잡음의 영향을 더 많이 받는다." : 옳은 설명입니다.
    - "반송파 성분이 제거된 SSB 변조 방식은 복조를 하기 위하여 동기복조 방식을 사용한다." : 옳은 설명입니다.

    주파수변조 방식에서는 변조된 신호의 주파수를 변화시켜 정보를 전송하는 방식입니다. 이 방식에서는 변조 지수가 클수록 변조된 신호의 주파수 변화폭이 커지므로 점유 대역폭이 증가합니다.

    또한, 주파수변조 방식에서는 잡음이 발생할 수 있습니다. 이를 줄이기 위해 송신기에서는 디엠퍼시스(Deemphasis)를 사용하여 고주파 성분을 강조하고, 수신기에서는 프리엠퍼시스(Preemphasis)를 사용하여 고주파 성분을 강조합니다. 이를 통해 잡음 성분을 줄일 수 있습니다.
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