[9급 서울시 통신이론] 17년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

신호의 스펙트럼 특성 분석을 위하여 사용되는 푸리에 급수(Fourier series)와 푸리에 변환(Fourier transform)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

주기성이 없는 신호의 스펙트럼 분석에는 푸리에 변환이 적합하다.

푸리에 급수는 주기성을 가지는 에너지신호의 스펙트럼 분석에 주로 사용된다.

푸리에 변환은 연속스펙트럼을 제공한다.

푸리에 급수는 주기성을 가지는 신호의 이산스펙트럼을 제공한다.

AM송신기에서 전체 전력 150[W]를 안테나에 공급할 때 변조지수가 1이라고 하면, 한쪽 측파대(sideband)에 공급되는 전력[W]은?

10

25

50

75

그림과 같은 $RL$회로에서 스위치 S.W를 넣는 순간의 기전력 $E$에서 $t$초 후 회로에 흐르는 전류 $i$는 어떻게 표시되는가?

$\frac{E}{R}e^{-\frac{R}{L}t}$

$\frac{E}{R}(1-e^{-\frac{R}{L}t})$

$Ee^{-\frac{R}{L}t}$

$\frac{E}{R}(1-e^{\frac{R}{L}t})$

CDMA 통신에서 사용자 부호를 발생시키기 위하여 선형 궤환 쉬프트 레지스터(LFSR)를 사용한다. 아래와 같은 레지스터(LFSR)에서 다음 중 다섯 번째 클럭에 의한 S1, S2, S3 쉬프트 레지스터(LFSR)의 상태로 적합한 것은? (단, S1, S2, S3의 초기상태는 111이다.)

0 0 1

1 0 0

0 1 0

1 0 1

확산스펙트럼(spread spectrum) 통신방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

직접 시퀀스(Direct Sequence) 확산방식에서는 전송신호의 주파수 대역이 수시로 변경된다.

일반적으로 자기상관(autocorrelation) 특성이 우수한 의사잡음(Pseudo Noise) 시퀀스가 사용된다.

부호분할다중접속(Code Division Multiple Access) 방식에 적용될 수 있다.

주파수 도약(Frequency Hopping)과 직접 시퀀스 확산 방식 등이 있다.

푸리에(Fourier) 변환의 여러 가지 성질을 설명한 것이다. 푸리에 변환에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, $F(f)$는 $f(t)$의 푸리에 변환이다.)

신호 $f(t)$를 시간 영역에서 $\alpha$만큼 지연한 신호의 스펙트럼의 크기와 위상은 원래 스펙트럼의 크기보다 $\alpha$배 확장되고 위상은 $e^{-jw\alpha}$만큼 늦어진다.

대역제한(band-limited)된 신호 $f(t)$에 반송파 $\cos(2\pi f_c t)$를 곱한 신호의 스펙트럼은 $F(f)$의 스펙트럼이 $\pm f_c$에서 나타난다.

$\frac{d}{dt}f(t)$의 푸리에 변환은 $(jw)F(f)$이다.

주기함수의 푸리에 변환은 $\sum_{-\infty}^{\infty}c_n\delta(f-nf_0)$이다.
($f_0$ : 기본 주파수, $c_n$ : 푸리에 계수)

Zigbee통신은 반경 30[m] 이내의 거리에서 20~250[kbps]의 속도로 데이터를 전송하는 무선 센서네트워크를 구축할 수 있는 통신기술로 홈오토메이션, 산업용기기 자동화, 물류 및 환경 모니터링 등에 활용될 수 있다. 이와 같은 Zigbee통신기술을 정의한 국제 표준은 어떤 것인가?

IEEE802.11n

IEEE802.15.1

IEEE802.15.4

IEEE1901

서브네트워크 주소가 200.1.2.128인 LAN에 IP 주소가 200.1.2.141인 호스트가 연결되어 있고, 서브넷 마스크는 255.255.255.224이다. 이 호스트가 자신이 속한 서브네트워크에 패킷을 브로드캐스트(broadcast)하려고 한다. 브로드캐스트 IP 주소는 무엇인가?

200.1.2.255

200.1.2.249

200.1.2.149

200.1.2.159

오류제어부호(Error Control Code)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

오류제어부호 기술은 전방오류정정(Forward Error Correction) 방식과 검출 후 재전송 방식으로 구분될 수 있다.

자동반복요구(Automatic Repeat Request, ARQ)는 검출 후 재전송 방식 가운데 하나이다.

순회잉여검사부호(Cyclic Redundancy Check code, CRC)는 전방오류정정 부호의 한 종류이다.

컨볼루션(Convolutional code) 부호와 해밍부호(Hamming code)는 전방오류정정 부호로 분류된다.

PCM 시스템에서 송신 측의 각 단계별 구성요소(A에서 D까지)를 바르게 나열한 것은?

LPF(Low Pass Filter) − sampler − quantizer − encoder

sampler − LPF − encoder − quantizer

sampler − quantizer − LPF − encoder

LPF − sampler − encoder − quantizer

어떤 랜덤변수(random variable) $X$의 평균(mean)이 $E[X]=2$이고 분산(variance)이 $\sigma_X^2=1$이다. 새로운 랜덤변수 $Y$를 $Y=2X-1$로 정의할 때 $Y$의 분산은?

1

2

3

4

통신 시스템의 입력 측에서 신호대 잡음의 전력을 측정한 결과 40[dB]이었다. 이 시스템에서 신호의 전력이 3[W]라면 잡음의 전력은 얼마인가?

30[mW]

3[mW]

0.3[mW]

0.03[mW]

랜덤 프로세스(random process)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

어고딕(ergodic) 랜덤 프로세스는 앙상블(ensemble) 평균과 시간평균이 같다.

자기상관함수의 푸리에 변환은 해당 랜덤 프로세스의 전력 스펙트럼 밀도이다.

모든 정상(stationary) 프로세스는 어고딕 랜덤 프로세스이다.

정상 프로세스의 결합(joint)확률밀도함수는 시간에 따라 변하지 않는다.

다음 설명들 가운데 기저대역 전송(baseband transmission)을 위한 선로부호(line code)가 갖추어야 하는 조건에 가장 적합하지 않은 것은?

잡음 면역성(noise immunity)이 큰 것이 바람직하다.

부호어의 길이에 대한 메시지 비트의 비율을 나타내는 부호율(code rate)이 높아야 한다.

자체 동기(self synchronization) 능력을 보유하는 것이 바람직하다.

부호가 점유하는 주파수 대역폭이 작아야 한다.

에너지신호와 전력신호에 대한 설명으로 옳은 것은?

에너지신호의 전력은 $\infty$이다.

전력신호의 에너지는 0이다.

에너지신호도 아니고 전력신호도 아닌 신호는 존재하지 않는다.

정현파는 전력신호이다.

8-bit 데이터 01001101($d_7,\ d_6,\ \cdots,\ d_1,\ d_0$)에 대해 우수 패리티(even parity)를 사용하는 해밍 코드를 생성하려고 한다. 생성되는 해밍 코드는 무엇인가? (단, 가장 왼쪽의 비트가 최상위 비트이다.)

010011100101

110011100111

010010100101

110010100111

정보이론과 관련한 아래의 설명 중 가장 옳지 않은 것은?

어떤 사건의 발생 가능성이 없는 경우에, 만약 이 사건이 발생한 경우 정보량은 무한대이다.

서로 독립인 3개의 심볼 a, b, c 중 하나를 보내는 정보원이 있다. 각 심볼의 발생 확률이 각각 1/2, 1/4, 1/4인 경우 하나의 심볼에 대한 평균정보량(엔트로피)은 1.5[bits/symbol]이다.

채널을 통해 보낼 수 있는 정보량과 채널 대역폭과의 관계는 비례 관계이다.

SNR(Signal to Noise Ratio)이 증가하는 경우 채널용량도 SNR에 선형적으로 비례하여 증가한다.

이진 디지털 통신 시스템에서는 0 또는 1에 해당하는 신호를 송신하고 수신 측에서는 정보가 0인지 1인지 판단한다. 송신 측에서 데이터가 0일 확률과 1일 확률이 각각 $P(A_0)=p_0=0.8$과 $P(A_1)=p_1=1-p_0=0.2$로 사전에 주어졌다고 가정하자. 또한, 잡음의 영향으로 0을 전송하였는데 수신기가 1로 오판할 확률이 $\alpha=0.1$이며, 반대로 1을 전송하였는데 수신기가 0으로 오판할 확률도 동일하게 $\alpha=0.1$라고 가정하자. 송신 측이 데이터를 한 비트 전송했을 때 수신 측이 0을 수신할 확률은 얼마인가?

0.5

0.64

0.74

0.98

다음 FM신호의 변조지수 $\beta$와 대역폭 BW로 옳은 것은?
$x(t)=100\cos[10^8\pi t+5\sin(10^4\pi t)]$

$\beta$=5, BW=30[kHz]

$\beta$=5, BW=60[kHz]

$\beta$=10, BW=30[kHz]

$\beta$=10, BW=60[kHz]

선형 시불변 시스템이 무왜곡 전송을 하려면 입력 신호 $x(t)$에 대하여 출력 신호 $y(t)$가 $y(t)=Kx(t-t_0)$의 형태를 갖는다. $K$와 $t_0$를 임의의 상수라고 하면, 이 시스템의 전달함수 $H(f)$로 적합한 것은? (단, $X(f)$는 입력 신호 $x(t)$의 푸리에 변환 함수이다.)

$H(f)=Ke^{-j2\pi ft_0}$

$H(f)=K\,X(f)e^{j2\pi ft_0}$

$H(f)=K\,X(f-f_0)$

$H(f)=K\,X(f)e^{-j2\pi ft_0}$