[정보통신,통신이론,연습문제] 통신이론 3장 연습문제 풀이

1. 신호와 시스템 개요

신호와 시스템은 통신이론의 기초 개념으로서, 정보를 주고받기 위한 수단과 이를 처리하는 과정을 이해하는 데 필수적이다. 신호는 시간이나 공간을 기준으로 변하는 물리적 양으로서, 음성, 영상, 데이터와 같이 다양한 형태로 존재한다. 예를 들어, 사람의 목소리인 음성 신호는 주파수 성분이 300Hz에서 3400Hz 범위에 집중되어 있으며, 이는 전화 통화에서 가장 중요한 주파수 대역이다. 또한 영상 신호는 픽셀의 밝기와 색상 정보를 시간과 공간에 따라 변화시키는 신호로서, 디지털 카메라에서 2000만 화소의 해상도를 지원하는 경우, 신호의 복잡도와 처리량이 높아지는 특징이 있다.

시스템은 이러한 신호를 받아들이고 변형 또는 전달하는 매체 또는 장치를 의미한다. 이때 시스템의 성질에 따라 신호의 특성이 변화하거나 유지될 수 있는데, 대표적인 예로 잡음 제거 필터, 증폭기, 변조기 등이 있다. 특히, 시스템이 시간 불변(시간에 따라 변하지 않는 성질)일 경우, 어느 시간에 신호가 입력되었는지와 관계없이 동일하게 처리된다는 특성이 있다. 예를 들어, 방송국에서 송신하는 신호는 여러 수신기에서 동일하게 수신할 수 있으…