문제지 PDF 파일을 로드하고 있습니다. 한참 걸릴 수도 있어요 ㅠㅠ 30초 이상 걸리면 새로고침을 한번 해보세요.

2023 9급 국회직 통신이론

1번

나이퀴스트율은 최고 주파수의 2배이므로 12 MHz로 샘플링하게 된다. 그리고 각 샘플들을 8비트로 변환하므로 비트율은

이다. 따라서 답은 2번 이다.

2번

1. 전파 시간은 송신단에서 수신단까지의 물리적 거리를 전기 신호가 이동하는 데에 걸리는 시간이다. 당연히 거리가 멀수록 더 오랜 시간이 걸릴 것이다.
2. 전송 시간은 송신기가 디지털 데이터를 처음부터 끝까지 통신 네트워크로 전송하는 데에 걸리는 시간이다. 디지털 데이터가 길수록 시간이 더 오래 걸리고, 통신 네트워크와의 대역폭이 좁다면 더 오랜 시간이 걸린다.
3. 처리 시간은 디지털 신호가 전송되는 각 단계를 거치는 동안 흘러가는 시간이다. 가령 디지털 신호가 중간에 재생성되어서 전송된다면 이를 위해서 시간이 필요할 것이다.
4. 지터는 패킷의 도착 시간이 불규칙하게 변하는 것을 뜻한다. 지연의 구성요소라기보다는 지연의 어떤 구성요소들의 변동이다.
5. 큐잉 시간은 통신장치가 혼잡 제어, 혹은 동일 포트로의 출력 등을 위해서 디지털 데이터를 버퍼에 담았다가 전송하기 때문에 생긴다.

따라서 답은 4번 이다.

3번

1. BFSK가 ASK보다 심볼 간 거리가 $\sqrt{2}$배 멀다. ASK는 한 심볼은 원점에 있는 데 비해, BFSK에서는 다른 심볼에 수직인 각도에서 같은 거리만큼 떨어져 있기 떄문이다. 따라서 잡음에 강한 것은 BFSK이다. ASK는 그냥 스위치를 껐다 켜는 것으로도 구현이 가능하기 때문에 회로는 간단하다.
2. 2진 변조 방식이기 때문에 한 심볼당 1비트가 실린다. 따라서 비트율은 보오율(심볼률)$\times$1이기 때문에 비트율과 보오율이 같은 값을 갖는다.
3. 그렇다.
4. 그렇다.
5. 그렇다. 매체를 통해서 전달되는 것은 결국 아날로그 신호이다. 0, 1이란 값이 직접 전달되는 것이 아니라 전압으로 전달되는 것이다.

따라서 답은 1번 이다.

4번

차단주파수는 전력이 절반이 되는 주파수이다. 즉 전압이 $\frac{1}{\sqrt{2}}$배가 되는 주파수이다. 즉, 차단 각주파수를 $\omega_c$라고 하면

이다. 그리고 $\omega_c=2\pi f_c$임을 이용하면

이므로 답은 5번 이다.

5번

쉬프트 레지스터가 3개이므로 최장 PN 부호에는 총 $2^3=8$개의 조합이 있을 수 있으나, 모두 0인 것은 제외해야 하기 때문에 총 $8-1=7$개의 조합만 있다. 이 조합들이 계속 순환하는 것이므로 주기는 7이고 답은 3번 이다.

6번

1. 에너지 신호의 평균 전력은 0이다. 0이 아닌 유한한 에너지를 무한한 시간으로 나누는 것이기 때문이다. 그래서 전력은 의미가 없기에 에너지 신호라고 불리는 것이다.

2. 전력 신호의 에너지는 0이 아닌 유한한 전력값에 무한히 긴 시간을 곱하므로 무한대이다. 따라서 전력 신호에서는 에너지가 다 무한대이기 때문에 의미가 없다. 그래서 전력 신호라고 불린다.

3. 다음 신호를 생각해 보자.

   $$y= \begin{cases} 0 &\text{ } t\leq 0\\ t &\text{ } t\gt 0 \end{cases}$$

   이 신호의 에너지는 다음과 같다.

   $$\begin{equation} \begin{split} E&=\int _{-\infty}^{\infty} y^2 dt\\ &=\int_0 ^\infty t^2 dt\\ &=\left[\frac{1}{3}t^3 \right]_0 ^\infty\\ &=\infty \end{split} \end{equation}$$

   에너지가 무한대이니 전력 신호일까? 전력도 계산해보자.

   $$\begin{equation} \begin{split} P&=\lim_{T\rightarrow \infty} \frac{1}{T} \int_{-T/2} ^{T/2} y^2 dt\\ &=\lim_{T\rightarrow \infty} \frac{1}{T} \int_{0} ^{T/2} t^2 dt\\ &=\lim_{T\rightarrow \infty} \frac{1}{T} \left[\frac{1}{3}t^3\right]_0 ^{T/2}\\ &=\lim_{T\rightarrow \infty} \frac{1}{3}\times\frac{1}{8}\times T^2\\ &=\infty \end{split} \end{equation}$$

   전력도 무한대이다. 에너지 신호라고 하자니 에너지가 무한대라서 특징이 될 수 없고, 전력 신호라고 하자니 마찬가지로 무한대이다. 따라서 이 신호는 어느 쪽도 아닌 것이다.

4. 그렇다. 주기 신호의 전력은 한 주기 동안의 에너지(유한한 값)를 주기로 나눈 값, 결국 유한한 값에 수렴하기 때문이다.

5. 전력을 구해보자.

   $$\begin{equation} \begin{split} P&=\lim_{T\rightarrow \infty} \frac{1}{T} \int_{-T/2} ^{T/2} f^2{t}dt\\ &=\lim_{T\rightarrow \infty} \frac{1}{T} \int_0 ^{T/2} e^{-2t}dt\\ &=\lim_{T\rightarrow \infty} \frac{1}{T} \left[\frac{1}{-2}e^{-2t}\right]_0^{T/2}\\ &=\lim_{T\rightarrow \infty} \frac{1}{T}\frac{1}{2} \left(1-e^{-T} \right)\\ &=0-0\\ &=0 \end{split} \end{equation}$$

   전력이 0이므로 이는 이 신호를 특정지을 수 있는 값이 아니다. 따라서 전력 신호가 아니다.

   그렇다면 에너지는 어떨까?

   $$\begin{equation} \begin{split} E&=\int_{-\infty} ^{\infty} f^2(t) dt\\ &= \int_0 ^{\infty} e^{-2t}dt\\ &=\frac{1}{-2}\left[e^{-2t} \right]_0 ^{\infty}\\ &=\frac{1}{2}(1-0)\\ &=\frac{1}{2} \end{split} \end{equation}$$

   에너지는 유한한 값을 가지므로 $f(t)$는 에너지 신호이다.

그러므로 답은 5번 이다.

7번

우선 델타 함수의 인자를 0으로 만드는 $t=5$가 주어진 구간에 있으므로 델타 함수의 적분 결과는 1이다. 다음으로는 $[0,2]$ 구간에 있는 높이가 1인 직사각형의 넓이는 2이다. 따라서 둘을 더한 값은 3이고 답은 2번 이다.

8번

메시지 신호의 전력은

이다. 이 전력이 DSB-SC 변조되먼 신호가 양쪽의 사이드밴드로 나눠지게 되면서 전력은 절반이 되는데, 반송파 신호의 계수가 4이므로 이의 제곱인 16이 여기에 다시 곱해진다. 따라서

이므로 답은 3번 이다.

9번

AMI 부호에 대한 설명이므로 답은 3번이다. 이 부분은 어쩔 수 없이 외워야 한다.

10번

0에 대응되는 정합 필터와 1에 대응되는 정합 필터가 있다고 하자. 1이 수신되었으면 1에 대응되는 정합 필터의 출력이 크고 0에 대응되는 정합 필터의 출력은 작아야 한다. 그런데, 지연되어 들어온 인접 심볼에 0이 들어있다면, 0에 해당하는 정합 필터의 출력도 커진다. 따라서 수신 심볼을 잘못 판단할 가능성이 높아지게 된다. 즉 정합 필터는 ISI에는 취약하다. 그러므로 등화기를 사용해서 ISI를 제거해주어야 한다. 따라서 답은 5번 이다.

11번

1. 기지국 간의 이동 시 통화가 끊기지 않게 하는 것을 핸드오버 또는 핸드오프라 한다. 다만 하드 핸드오프의 경우에는 잠시 통화가 끊어진다. 한 기지국 내에서 섹터 간 이동 시의 핸드오프는 소프터 핸드오프라 한다.
2. 로밍은 타 통신사의 네트워크에 접속하는 것이다.
3. 전력제어 기술은 CDMA에서 사용되는 것으로, 단말기로부터 수신되는 전력을 일정하게 만들도록 각 단말기의 송신 전력을 조절하는 것이다.
4. 공간 다이버시티는 떨어져 있는 여러 안테나를 사용하여 신호를 전송 및 수신함으로써 페이딩의 영항을 줄이는 기술이다.
5. 주파수 재사용은 충분히 한 셀과 그 셀에서 충분히 떨어진 셀에서 동일한 주파수 대역을 사용하는 기술이다.

12번

순시 각주파수는 코사인 함수의 인자를 시간으로 미분한 것이다. 즉

이다. 그리고 순시 주파수는 순시 각주파수를 $2\pi$로 나눈 것이므로

이다. 따라서 답은 4번 이다.

13번

1. 우리나라의 지상파 디지털 TV는 북미 방식인 ATSC를 사용한다.
2. 채널 용량은
   $$\begin{equation} \begin{split} C&=W log_2(1+SNR)\\ &=6\times log_2(1+63)\\ &=6\times 6\\ &=36\text{ Mbps} \end{split} \end{equation}$$
   이다.
3. 그렇다. 디지털 TV는 UHF를 쓴다.
4. 그렇다.
5. 주어진 반송파의 파장은
   $$\lambda=\frac{3\times 10^8}{2\times 10^9}=0.15\text{ m} = 15 \text{ cm}$$
   이다. 따라서 이의 1/4배의 안테나 길이는 3.75 cm이다.

따라서 답은 1번 이다.

14번

총 전송된 비트 수는

개이다. 따라서 비트 오류율은

이므로 답은 2번 이다.

15번

1. 그렇다.
2. $a\gt0$인 경우 $at=\tilde{t}$로 놓으면
   $$\begin{equation} \begin{split} \mathcal{F}\{x(at)\}&=\int_{-\infty}^{\infty}x(at)e^{-j\omega t}dt\\ &=\frac{1}{a} \int_{-\infty}^{\infty} x(\tilde{t})e^{-j\frac{\omega}{a}\tilde{t}}d\tilde{t}\\ &=\frac{1}{|a|}X\left(\frac{\omega}{a}\right) \end{split} \end{equation}$$
   이고, $a\lt0$인 경우 $at=-\tilde{t}$ 및 $\tilde{t}=-\hat{t}$로 놓으면
   $$\begin{equation} \begin{split} \mathcal{F}\{x(at)\}&=\int_{-\infty}^{\infty}x(at)e^{-j\omega t}dt\\ &=\frac{1}{-a} \int_{\infty}^{-\infty} x(-\tilde{t})e^{j\frac{\omega}{a}\tilde{t}}d\tilde{t}\\ &=\frac{1}{-a} \int_{-\infty}^{\infty} x(\hat{t})e^{-j\frac{\omega}{a}\hat{t}}d\hat{t}\\ &=\frac{1}{|a|}X\left(\frac{\omega}{a}\right) \end{split} \end{equation}$$
   이다. 따라서 옳다.
3. $$\begin{equation} \begin{split} \frac{dx(t)}{dt}&=\frac{d}{dt}\frac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^{\infty}X(\omega)e^{j\omega t}d\omega\\ &=\frac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^{\infty}X(\omega)\frac{d e^{j\omega t}}{dt}d\omega\\ &=\frac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^{\infty}X(\omega)j\omega e^{j\omega t}d\omega\\ &=j\omega X(\omega) \end{split} \end{equation}$$
   이므로 옳다.
4. 시간 천이는 주파수 영역에서 위상만 바꾼다.
   $$\begin{equation} \begin{split} \mathcal{F}\{x(t-T)\}&=\int_{-\infty}^{\infty}x(t-T)e^{-j\omega t}dt\\ &=\int_{-\infty}^{\infty}x(\tilde{t})e^{-j\omega(\tilde{t}+T)}d\tilde{t}\\ &=\int_{-\infty}^{\infty}x(\tilde{t})e^{-j\omega\tilde{t}}d\tilde{t}e^{-j\omega T}\\ &=X(\omega)e^{-j\omega T} \end{split} \end{equation}$$
   인데, $e^{-j\omega T}$의 크기는 1이기 때문에 진폭(크기)은 바뀌지 않는다.
5. $$X(\omega)=\int_{-\infty}^{\infty}x(t)e^{-j\omega t}dt$$
   이므로 $\omega$에 $t$를, $t$에 $-\omega$를 대입해보면
   $$\begin{equation} \begin{split} X(t)&=\int_{-\infty}^{\infty}x(-\omega)e^{-j\omega t}d\omega\\ &=\frac{1}{2\pi}\int_{-\infty}^{\infty}2\pi x(-\omega) e^{-j\omega t}d\omega\\ \end{split} \end{equation}$$
   이다. 그러므로 $X(t)$의 푸리에 변환은 $2\pi x(-\omega)$인데, 사실 앞에 붙는 $2\pi$는 그냥 크기만 바뀐 값이므로 별로 중요하지 않다. 이는 푸리에 변환 쌍의 계수를 $\frac{1}{\sqrt{2\pi}}$로 공통적으로 조정하면 쉽게 해결되는 문제이다.

따라서 $X(t)$의 푸리에 변환이 $x(-\omega)$라 해도 크게 틀리진 않는다.

따라서 답은 4번 이다.

16번

1. 그렇다. 그리고 GI를 Cyclic Prefix로 채운다. 그렇게 하면 인접 심볼은 위상 차이만 나는 같은 심볼이 되어서 제거가 쉽다. 위상 차이는 파일럿 신호로부터 추출할 수 있기 때문이다.
2. 도플러 효과는 주파수 편이를 일으키는데, OFDM은 주파수들이 정확히 직교하여야만 하기 때문에 이 직교성이 도플려 효과에 의한 주파수 편이에 의해 깨지기 쉽다.
3. 그렇다.
4. 그렇다. 그렇게 심벌이 할당된 여러 부반송파들을 합친 신호를 전송하는 것이다.
5. PAPR이 크다. 왜냐면 각 부반송파들의 위상이 맞는 순간 높은 전압값을 갖게 되기 때문이다. 이로 인해서 증폭기가 선형 구간을 벗어나서 포화될 수 있다.

따라서 답은 5번 이다.

17번

총 9 MHz의 대역폭이므로 이를 한 채널의 대역폭인 90 kHz로 나누면 100이다. 따라서 답은 2번 이다.

18번

1. 그렇다. 확률은 음수가 없기 때문이다.
2. 그렇다. 모든 확률의 합은 1이다.
3. 누적 분포함수는 $-\infty$부터 주어진 인자까지의 합이므로 옳지 않다.
4. 그렇다. 확률 밀도함수의 정의이다.
5. 그렇다.

따라서 답은 3번 이다.

19번

출력 전력을 dBm로 표현하면

이다. 따라서 답은 1번 이다.

20번

1. TDMA는 시간을 분할하는 방식이다.
2. FDMA는 주파수를 분할하는 방식이다.
3. CDMA는 동일 주파수와 시간에서 사용자별로 코드를 다르게 하여 통신하는 방식이다.
4. 그렇다.
5. FDMA는 동일 시간 내에서 사용한다.

따라서 답은 4번 이다.