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신호 x(t)=u(t+1)-u(t-1)의 푸리에 변환이 X(f)=2\,… | [7급 국가직 통신이론] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 통신이론] 22년 1회차
신호 x(t)=u(t+1)−u(t−1)x(t)=u(t+1)-u(t-1)의 푸리에 변환이 X(f)=2 sinc(2f)X(f)=2\,\mathrm{sinc}(2f)일 때, 신호 y(t)y(t)의 푸리에 변환 Y(f)Y(f)은? (단, u(t)u(t)는 단위 계단 함수이다)

문제 이미지
1
sinc(f)+4 sinc(4f)\mathrm{sinc}(f)+4\,\mathrm{sinc}(4f)
2
2 sinc(f)+2 sinc(2f+2)+2 sinc(2f−2)2\,\mathrm{sinc}(f)+2\,\mathrm{sinc}(2f+2)+2\,\mathrm{sinc}(2f-2)
3
sinc(f)+2 sinc(2f+1)+2 sinc(2f−1)\mathrm{sinc}(f)+2\,\mathrm{sinc}(2f+1)+2\,\mathrm{sinc}(2f-1)
4
2 sinc(f)+sinc(4f)2\,\mathrm{sinc}(f)+\mathrm{sinc}(4f)
해설

y(t)y(t)는 폭 4·높이 1 구형파와 폭 1·높이 1 구형파의 합이므로 Y(f)=sinc(f)+4 sinc(4f)Y(f)=\mathrm{sinc}(f)+4\,\mathrm{sinc}(4f)이다.

폭 TT, 높이 1인 원점 중심 구형파의 푸리에 변환은 T sinc(fT)T\,\mathrm{sinc}(fT)이다(주어진 x(t)x(t)는 폭 2라서 2 sinc(2f)2\,\mathrm{sinc}(2f)).

그래프는 구간 −2≤t≤2-2\le t\le 2에서 높이 1, 구간 −12≤t≤12-\tfrac{1}{2}\le t\le \tfrac{1}{2}에서 1이 더해져 높이 2이다.
폭 4 성분: 4 sinc(4f)4\,\mathrm{sinc}(4f)
폭 1 성분: sinc(f)\mathrm{sinc}(f)

  • 2 sinc(f)+sinc(4f)2\,\mathrm{sinc}(f)+\mathrm{sinc}(4f)는 두 구형파의 폭과 계수(면적)를 뒤바꾼 식이다.
  • 주파수 이동 항 sinc(2f±1)\mathrm{sinc}(2f\pm 1), sinc(2f±2)\mathrm{sinc}(2f\pm 2)은 변조(코사인 곱)에서 생기며, 단순 구형파 합에는 나타나지 않는다.

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