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2020년 국가직 7급 공개경쟁채용 통신이론 나책형 기출문제

2020년 국가직 7급 공개경쟁채용 통신이론 나책형 20문항 중 14문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 6문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

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  1. 1~2번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  2. 3번
    디지털 복조 방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①비동기식 포락선 검파 방식을 이용하여 PSK 신호를 복조할 수 있다.
    2. ②비동기식 복조는 수신 신호의 반송파 위상정보를 이용하지 않고 복조하는 방식이다.
    3. ③동기식 복조 방식은 비동기식 복조 방식과 비교해 수신 오류 확률 성능이 우수하다.
    4. ④정합 필터(matched filter)를 이용한 복조 방식은 동기식 복조 방식의 일종이다.
  3. 4번
    PM(Phase Modulation) 변조된 신호 s(t)＝10cos{2000\pi t＋10－3cos(100\pi t)}의 최대 위상 편이는?
    1. ①1
    2. ②0.1
    3. ③0.01
    4. ④0.001
  4. 5번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  5. 6번
    N개의 서로 다른 심볼 종류를 갖는 메시지 정보원(information source) 집합의 정보량과 엔트로피에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, i번째 심볼 x_{{i}}의 발생 확률을 p_{{i}}로 표현하고, 발생하는 심볼들은 서로 통계적으로 독립이다)
    1. ①엔트로피는 정보원의 심볼 출력당 평균 정보의 양으로 정의된다.
    2. ②정보량을 비트로 표현할 때, 자기 정보(self information) I(x_{{i}})＝－log2(p_{{i}})이다.
    3. ③집합에 속하는 심볼들의 발생 확률이 모두 같을 때, 엔트로피는 최대가 된다.
    4. ④서로 다른 발생 확률을 갖는 이진 정보원(N＝2)의 집합을 X라 할 때, 엔트로피 H(X)는 0≤H(X)≤2이다.
  6. 7번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  7. 8번
    대역 제한(bandwidth-limited)된 기저대역(baseband) 디지털 전송 시스템에서 16－PAM(Pulse Amplitude Modulation) 방식을 사용하여 10[Mbps] 데이터 전송률을 얻고자 할 때, 심볼 간 간섭(ISI)이 발생하지 않도록 전송하는 데 필요한 나이퀴스트(Nyquist) 최소 대역폭[MHz]은?
    1. ①10
    2. ②5
    3. ③2.5
    4. ④1.25
  8. 9번
    임펄스 응답 함수 h ( t ) = 2 \mathrm{rect} \, ( t + 1 )을 갖는 선형 시불변 시스템(linear time invariant system)에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, \, \mathrm{rect} \, ( t ) = {cases {1 , - 1 / 2 \le t \le 1 / 2 \\ 0 , \mathrm{otherwise}}}이다)
    1. ①BIBO(Bounded Input Bounded Output) 특성을 갖는 안정적인 시스템이다.
    2. ②인과성(causal)이 있는 시스템이다.
    3. ③한정된 대역폭을 가지며 입력 신호의 크기를 주파수별로 일정하게 증폭시키는 시스템이다.
    4. ④주파수축 위상 응답 특성이 상수인 시스템이다.
  9. 10번
    BPSK, QPSK, BFSK의 성능에 대한 설명으로 옳은 것은?
    1. ①동기식 복조 방식을 사용하여 동일한 비트 오류 확률 성능을 얻고자 할 때, BFSK 방식은 BPSK 방식에 비해 비트당 에너지가 더 많이 필요하다.
    2. ②QPSK와 BPSK의 신호 대역폭이 동일할 때, QPSK 방식은 BPSK 방식과 동일한 비트 전송률을 갖는다.
    3. ③동기식 복조 방식을 사용하여 동일한 비트 오류 확률 성능을 얻고자 할 때, QPSK 방식은 BPSK 방식에 비해 비트당 에너지가 약 2배 더 필요하다.
    4. ④같은 비트당 에너지로 전송할 때 BPSK, QPSK, BFSK 방식은 모두 동일한 대역폭 효율(bandwidth efficiency)을 갖는다.
  10. 11번
    AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널 환경에서 평균 수신 신호 전력이 15[\muW], 평균 잡음 전력이 5[\muW]이고, 오류 없이 전송할 수 있는 최대 전송률이 10[Mbps]이라고 할 때, 요구되는 최소 전송 채널 대역폭[MHz]은?
    1. ①1
    2. ②2.5
    3. ③5
    4. ④10
  11. 12번
    메시지 신호 m(t)＝Amcos(2\pifmt)를 이용하여 반송파 c(t)＝Accos(2\pifct)를 변조한 후 전송되는 신호 s(t)＝m(t)c(t)에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, fm≪fc, Am과 Ac는 상수로 양(＋)의 값을 갖는다)
    1. ①s(t)는 포락선 검파가 가능하다.
    2. ②m(t)가 0을 지날 때, s(t)는 위상 반전(phase reversal)이 일어난다.
    3. ③s(t)의 양측(two-side) 진폭 스펙트럼에서 주파수 (fc＋fm)의 크기는 \frac{{A_{{m}} A_{{c}}}}{{2}}이다.
    4. ④s(t)의 양측 진폭 스펙트럼에서 주파수 fc의 크기는 \frac{{A_{{c}}}}{{2}}이고, 메시지 신호의 전력과 함께 반송파의 전력도 전송된다.
  12. 13번
    백색 잡음(white noise)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①전력 스펙트럼 밀도는 주파수에 따라 크기가 서로 다르게 나타난다.
    2. ②자기 상관 함수(autocorrelation function) R ( \tau ) = \frac{{N_{{0}}}}{{2}} \delta ( \tau )이다.
    3. ③백색 잡음이 이상적인(ideal) 저역 통과 필터를 통과한 경우, 그 신호의 자기 상관 함수는 시간 영역에서 \mathrm{sinc} 함수로 표현된다.
    4. ④전력 스펙트럼 밀도는 절대온도에 비례한다.
  13. 14번
    4G LTE(Long-Term Evolution) 및 5G 이동통신 시스템의 다중접속 기술로 사용되는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)에 대한 설명으로 옳은 것은?
    1. ①CDMA 방식에 비해 인접 셀 간의 간섭 영향이 적어 셀 간 간섭조정(inter-cell interference coordination) 절차가 필요 없다.
    2. ②CDMA 방식에 비해 상대적으로 낮은 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)를 가지므로 작은 백오프(back-off)를 갖는 전력 증폭기를 사용할 수 있다.
    3. ③OFDMA 시스템에서는 각 사용자의 채널 품질을 고려하여 주파수 자원을 적응적으로 각 사용자에게 할당함으로써 전체 시스템의 처리율(throughput)을 증대할 수 있다.
    4. ④OFDMA에서는 다수의 사용자가 주파수 자원을 나누어 데이터를 송수신하기 때문에 각 사용자 신호의 구분을 위해 직교 부호(orthogonal code)를 할당하여 사용한다.
  14. 15번
    채널 부호(channel coding) 기법에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, E_{{b}}와 N_{{0}}는 각각 비트당 에너지와 단측(one-side) 잡음 전력 스펙트럼 밀도이다)
    1. ①채널 부호 기법을 적용함으로써, 동일한 비트 오류 확률을 얻기 위해 필요한 E_{{b}}/N_{{0}}가 줄어든 정도를 부호화 이득(coding gain)이라고 한다.
    2. ②동일한 변조 방식을 사용하는 경우, 채널 부호 기법을 적용한 시스템은 이 기법을 적용하지 않은 시스템에 비해 모든 E_{{b}}/N_{{0}}에 대해 수신 비트 오류 확률 성능이 좋다.
    3. ③터보 부호(turbo code)와 LDPC(Low Density Parity Check) 부호는 반복 복호 과정을 통해 수신 성능을 개선할 수 있다.
    4. ④컨볼루션 부호(convolution code)에서 구속장 길이(constraint length) K가 커질수록 수신 비트 오류 확률 성능은 개선되지만, 구현 복잡도가 증가한다.
  15. 16~17번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  16. 18번
    시간 축의 신호 x ( t ) = \sin \mathrm{c} ( 100 {t} )를 샘플링 할 때, 앨리어싱 효과(aliasing effect)가 발생하지 않도록 하는 샘플링 주기[초]의 최댓값은? (단, \sin \mathrm{c} ( {t} ) = \frac{{\sin ( \pi t )}}{{\pi t}}이다)
    1. ①0.005
    2. ②0.01
    3. ③0.05
    4. ④0.1
  17. 19번
    통과대역(bandpass) 대역폭이 1[MHz]인 채널을 통해 신호를 전송할 때, 롤오프 인수(roll-off factor)가 0.25인 상승 코사인 필터(raised cosine filter)를 이용한다. 신호 왜곡이 발생하지 않는 최대 심볼 전송률[sps]은?
    1. ①400,000
    2. ②800,000
    3. ③1,000,000
    4. ④1,600,000
  18. 20번
    확률 변수(random variable) X, Y, Z에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, E \,[X \,]는 X의 기댓값을 의미한다)
    1. ①X의 분산 \sigma_{{X}}^{{2}}는 X의 2차 중심 모멘트(central moment)이다.
    2. ②X와 Y가 서로 독립(independent)이면, E \,[XY \,]＝E \,[X \,]E \,[Y \,]이다.
    3. ③X와 Y가 모두 평균이 0이고 분산이 \sigma^{{2}}인 독립가우시안 분포를 가지면, 새로운 확률 변수 Z = \sqrt{{X^{{2}} + Y^{{2}}}}은 레일레이(Rayleigh) 확률 분포를 따른다.
    4. ④X와 Y의 상관 계수(correlation coefficient) 값이 0이면, X와 Y는 서로 독립이다.