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전달함수 H(f)의 진폭과 위상 특성이 다음과 같은 선형 시불변 시스템… | [7급 국가직 통신이론] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 통신이론] 23년 1회차
전달함수 H(f)H(f)의 진폭과 위상 특성이 다음과 같은 선형 시불변 시스템에 신호 x(t)x(t)가 입력될 때 출력은?

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x(t−1)x(t-1)
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12x(t−12)\frac{1}{2}x\left(t-\frac{1}{2}\right)
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x(t+1)x(t+1)
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12x(t+12)\frac{1}{2}x\left(t+\frac{1}{2}\right)
해설

출력은 입력을 절반 크기로 줄이고 12\frac{1}{2}만큼 지연한 신호, 즉 12x(t−12)\frac{1}{2}x\left(t-\frac{1}{2}\right)이다.

진폭 특성은 모든 주파수에서 0.5로 일정하고, 위상 특성은 원점을 지나 f=1f=1에서 −π-\pi가 되는 직선이므로 ∠H(f)=−πf\angle H(f)=-\pi f이다.
H(f)=0.5 e−jπf=0.5 e−j2πf⋅12H(f)=0.5\,e^{-j\pi f}=0.5\,e^{-j2\pi f\cdot\frac{1}{2}}

푸리에 변환의 시간 이동 성질 x(t−t0)↔X(f)e−j2πft0x(t-t_0)\leftrightarrow X(f)e^{-j2\pi f t_0}에서 t0=12t_0=\frac{1}{2}이므로 출력은 크기 0.5배, 지연 12\frac{1}{2}이다.

  • x(t−1)x(t-1): 위상 기울기 −π-\pi를 지연 1로 잘못 읽고 진폭 0.5도 빠뜨린 것이다.
  • x(t+1)x(t+1): 크기도 틀리고, 음의 위상 기울기는 지연이므로 앞당김이 될 수 없다.
  • 12x(t+12)\frac{1}{2}x\left(t+\frac{1}{2}\right): 크기는 맞지만 위상 기울기의 부호를 반대로 해석해 시간 앞당김으로 만든 것이다.

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