[강의요약]정보통신기사 실기(1)

정보통신기사 실기에 관한 정보를 요약한 글입니다.

준비물

수험자 유의사항 잘 읽어!:

  1. 연필은 안된다.
  2. 단색으로 적는다.
  3. 검정 볼펜이 최고
  4. 계산식은 꼭 적어야 답이 인정된다.
  5. 잘못적은 것은 이렇게 취소선을 입력한다.
  6. 부분점수를 받기위해서 아는 것을 위쪽에 쓴다.
  7. 단위를 잘 적어야 한다.

필답: 20문항!

1강 수업 내용

변조(Modulation)

  1. 정의: 원신호(음성,저주파) + 반송파(고주파) = 피변조파(고주파)
아날로그 변조의 종류
AM변조(진폭이 반송파)
FM변조(주파수가 반송파)
PM변조(위상이 반송파)
  1. 목적
    • 원거리 전송 (그냥 말하면 멀리 안가듯이)
    • 잡음에 강하다.(S/N, 비슷한 주파수끼리는 간섭이 심하다.)
    • 다중화에 유리하다. (FDM, 차선이 많아지면 많은 차가 한 번에 지나갈 수 있다.)
    • 파장(λ) = 속도(C= 3*10^8km/s)/주파수(F)

변조의 종류

  1. 연속변조(반송파가 Analog)
  • Analog(원신호가 Analog)
    Amplitude (AM) Frequency (FM) Phase (PM)

요부분은 자주 출제되니 추후 다시 자세히 다룬다

  • Digital(원신호가 Digital)
    ASK
    FSK
    PSK
    QAM(직교진폭변조)
  1. 펄스변조(반송파가 Digital)
  • Analog(원신호가 Analog)
    PAM
    PFM
    PPM
    PWM
  • Digital(원신호가 Digital)
    PCM(펄스부호변조) <- 무조건 출제!
    PNM
    DM

용어:
진폭: Amplitude
주파수: Frequency
위상: Phase

  1. PCM(Pulse Code Modulation)
    음성 -> (LPF) -> 샘플링(표본화) ->(오차개선)압축 -> 양자화 -> 부호화 -> 중계기 -> 다중화 -> 복호화 -> 신장(expanding) -> LPF(잡음개선) -> 음성
    (변조기술)아날로그신호를 디지털로 바꾸는 방식 중 하나로 TDM(다중화기술)을 많이 사용한다. 일반적으로 PCM/TDM 방식에서 1Frame에 24ch(T1 반송시스템, 북미식), 32ch(E1 반송시스템, 유럽식) 씩 보낸다. 한국은 혼합식을 채택했다.
  • T1 표본화주파수: 8kHz
  • T1 주기: 125μs
  • T1 채널수: 24ch (각 채널의 비트들을 신호, 동기로 쓴다.)
  • T1 비트수: 24CH * 8bits(채널당 비트수) + 1bit(동기용 비트)
  • T1 bps: 표본화 주파수(8kHz) * 채널당 비트수(8bits) = 64kbps (한 채널의 속도)
  • 잘나와 T1 Pulse 전송속도: 1frame의 비트 수(193bits) * 표본화 주파수(8kHz) * 채널당 비트수(8bits) = 1.544Mbps

  • T1 TimeSlot: (1frame에서 1bit가 차지하는 시간)125μs / 193bits = 0.648μs

  • E1 표본화주파수: 8kHz
  • E1 주기: 125μs
  • E1 채널수: 30ch( 1채널 = 동기용, 16채널 = 신호용 )
  • **E1 비트수: 32CH * 8bits(채널당 비트수) **
  • E1 bps: 표본화 주파수(8kHz) * 채널당 비트수(8bits) = 64kbps
  • 잘나와 E1 Pulse 전송속도: 1frame의 비트 수(256bits) * 표본화 주파수(8kHz) * 채널당 비트수(8bits) = 2.048Mbps
  • E1 TimeSlot: (1frame에서 1bit가 차지하는 시간)125μs / 256bits = 0.448μs
    —-

용어정리:
다중화 - 고속채널에 저속신호를 합쳐서 동시에 보내는 기술(효율성, 경제성)
압신기 - 압축과 신장을 같이 하는 장치! DPCM: 예측기를 두어 입력신호를 예측하고 오차를 부호화한다. (5bits) DM: 예측기를 두어 … 아무튼 D가 붙으면 예측기가 붙은거래. Adaptive(적응기)가 붙으면 비선형양자화이다.

  1. 표본화
    보내려는 신호의 대표값을 뽑는 과정. (최고 주파수의 2배 이상의 주파수 신호를 뽑는다.)

- Nyquist: 샘플링 주파수는 최고 사용주파수의 2배로 뽑아야한다. - Shannon: 샘플링 주파수는 최고 사용주파수의 2배 이상으로 뽑아야 한다.
—————————

  1. 표본화의 오차
    • 절단오차
    • 반올림오차
    • aliasing (샘플링주파수를 낮게 했을 때 간섭에 의해 발생하는 오차)
  2. 양자화
    양자화 비트수 M = 2^M Step (비트수가 많을수록 정확도가 높다.) 아무튼 PCM은 8bits 양자화이다.
    선형양자화의 정확도를 높이기 위해 압신기를 이용하여 압축(Compression)을 한다. 따라서 양자화 잡음 개선방법은 아래와 같다.
  3. Step 수 증가
  4. 압신기 설치
  5. 비선형양자화

용어정리:
비선형양자화: 입력의 크기에 따라 Step 수를 다르게 하는 양자화 (정확, 高Cost)
선형양자화: 항상 Step 수를 같게 하는 양자화
S/N[dB] = 6n + 1.8[dB] (n = 양자화 Bit수)
S/N[dB] = 3/2* q^2

2강 수업 내용

경사과부하잡음: 입력신호가 급격하게 변하는 경우 그 변화를 추측할 수 없을 때 나타나는 잡음.(잡음으로 갑자기 매우 큰 신호가 입력되면 양자화기는 압축가능한 진폭까지만 압축하고 그 이상의 진폭은 양자화기에 의해 제거된다.)

양자화잡음

  • Repeater(중계기)
    (부호화 다음 과정) 전송거리에 따라 감쇄, 지연왜곡된 신호를 원신호로 동일하게 재생하여 전송한다.
    1. 전송거리 확장
    2. Noise 축적을 방지
      하는 효과가 있다.

디지털 중계기의 3 재생기능

  • Reshaping(등화재생)
  • Regenereation(식별재생)
  • Retiming

결론: 중계기 덕분에 PCM은 잡음이 누적이 안된다!

용어정리:
Jitter: (디지털중계기)파형이 시간축상으로 흐트러지는 현상으로 Retiming 재생이 이루어지지 않으면 발생한다.
PCM 장, 단점 모두 외워야 한다. 매우 중요하다!
다중화: 고속채널에 여러개의 저속 신호를 보내는 기능. (Cost 절감)

다중화

  1. FDM
    • 다중화할 채널을 주파수 대역으로 나누는 것
    • 비동기식
  2. TDM
    • 다중화할 채널을 시간으로 나누는 것
    • 동기식에 주로사용 (비동기식도 가능!)
    • 전체 회로구성은 TDM이 더 복잡하다(동기식이라서)

용어정리:
guardBand: FDM에서 주파수별로 채널을 나눌 때 보호를 위해 약간의 거리를 두는 데 그 거리를 부르는 명칭 timeSlot: TDM에서 채널을 나누는 시간 단위
guardTime: TDM에서 시간별로 채널을 나눌 때 보호를 위해 약간의 거리를 두는 데 그 거리를 부르는 명칭

3강 수업 내용

문제풀이

3번

T1(NAS) 북미식 - 24ch

  1. 표본화
    대역제한된 신호를 PAM파로 만드는 과정
  2. 양자화
    표본화가 완료된 PAM파를 이산적 신호로 바꾸는 과정
  3. 부호화
    양자화가 완료된 이산적신호를 디지털화 시키는 과정
  4. 다중화
    여러개의 저속신호를 하나의 고속채널에 보내는 기술, 경제적이며 효율적이다.

4번

나이키스트 이론
샘플링주파수가 최고주파수의 2배가 되어야 한다.

5번

중요, 대표적인 문제 주기, 주파수를 구하는 것

6번

난이도가 높다. 중요 전송속도가 아닌 전송량을 물어보는 문제!

9번

PCM의 장/단점
  1. 장점
    • 각종 잡음에 강하다
    • 누화, 혼선에 강하다
    • 전송로의 영향을 많이 받지 않는다
    • 잡음이 누적되지 않는다.
  2. 단점
    • 대역폭소모가 크다.(채널의 대역폭은 넓은수록 좋다. 신호의 대역폭은 좁을수록 좋다. 채널과 신호의 정의!)
    • PCM 고유의 잡음이 있다.

18번 (중요)

문제:
PCM-24 CH(T1) 방식에 대한 물음에 답하시오.

  1. 1Frame 당 소요시간
  2. 1 채널에 할당되는 시간
  3. 펄스 전송속도

답변:

  1. 1/8000 s
  2. 1/8000 s / 24s
  3. 193bit * 8kHz = 1.544Mbps

18번 (중요)

문제:
PCM-24 CH(T1) 방식에 대한 물음에 답하시오.

  1. 1Frame 당 소요시간
  2. 1 채널에 할당되는 시간
  3. 펄스 전송속도

답변:

  1. 1/8000 s
  2. 1/8000 s / 24s
  3. 193bit * 8kHz = 1.544Mbps

21번

문제:
북미(T1)방식의 MultiFrame 구성과 유럽(E1)방식의 MultiFrame 구성을 비교설명하시오

답변:

  1. T1
    24ch, 193bit, MultiFrame은 12개로 구성
  2. E1
    32ch, 256bit, MultiFrame은 16개로 구성

21번

문제:
북미(T1)방식의 MultiFrame 구성과 유럽(E1)방식의 MultiFrame 구성을 비교설명하시오

답변:

  1. T1
    24ch, 193bit, MultiFrame은 12개로 구성
  2. E1
    32ch, 256bit, MultiFrame은 16개로 구성

4강 수업 내용

디지털 변복조방식

  1. 기저대역전송(Baseband Transmission)
    • Digital 신호를 원 신호 그대로 전송하는 것으로 대표적 장치로 DSU(Digital Service Unit)가 있다.
    • 장점
      신호만 전송하므로 품질이 좋다.
    • 단점
      직류를 포함하므로 감쇠 문제 등으로 원거리에 부적합하다.
  2. TDM
    • 다중화할 채널을 시간으로 나누는 것
    • 동기식에 주로사용 (비동기식도 가능!)
    • 전체 회로구성은 TDM이 더 복잡하다(동기식이라서)

용어정리:
guardBand: FDM에서 주파수별로 채널을 나눌 때 보호를 위해 약간의 거리를 두는 데 그 거리를 부르는 명칭 timeSlot: TDM에서 채널을 나누는 시간 단위
guardTime: TDM에서 시간별로 채널을 나눌 때 보호를 위해 약간의 거리를 두는 데 그 거리를 부르는 명칭

태그:

업데이트:

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