펄스 코드 변조(PCM)와 다중화기(Multiplexer)

오늘은 데이터 통신에 자주 출제되는 펄스 코드 변조(PCM)와 다중화기(Multiplexer)에 대해 알아봅시다.

본 포스팅은 2019 시나공 정보처리기사 필기의 자료를 인용하였음을 알려드립니다.

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펄스 코드 변조(PCM)

• 화상, 음성, 동영상 비디오, 가상 현실 등과 같이
  연속적인 시간과 진폭을 가진 아날로그 데이터를
  디지털 신호로 변조하는 방식으로, CODEC을 이용한다.
  
  
• 펄스 코드 변조(PCM) 순서
  : 송신 측(표본화 -> 양자화 -> 부호화 -> 수신 측(복호화 -> 여과화)

1. 아날로그-디지털 부호화 방식인 PCM(Pulse Code Modulaiton) 송신 측 과정을
   순서대로 바르게 나열하면
   (표본화(Sampling))-> (양자화(Quantizing))-> (부호화(Encoding))순이다.
   
   
2. 음성 주파수 대역이 4KHz일 때, 디지털화하기에 가장 적당한 샘플 주파수는 (8)KHz이다.

해설
2. 샤논의 표본화 이론에 의해 적당한 표본화(샘플링) 횟수는 최고 주파수의 2배입니다.
표본화 횟수 = 2 X 4KHz = 8KHz

3. 아날로그 데이터(음성)를 디지털 신호로 전송하기에 적합한 변조 방법은
   (펄스코드변조방식(PCM))이다.
   
   
4. PCM(Pulse Code Modulaiton)방식에서 PAM(Pulse Amplitude Modulation)신호를
   얻는 과정은 (표본화)이다.
   
   
5. PCM 방식에서 표본화 과정을 거친 신호의 진폭을
   이산값으로 변화시키는 과정은 (양자화)이다.
   
   
6. PCM 방식은 Frequency Modulation을 사용하여 변조한다.(X)

해설
6. PCM 방식은 Pulse Code Modulaiton을 사용하여 변조합니다.

7. PAM 펄스의 아날로그 값과 양자화된 PCM 펄스의 디지털값의 차이를
   (양자화 잡음)이라고 한다.
   
   
8. PCM 과정 중 양자화 과정에서 레벨 수가 128레벨인 경우
   (7) 비트로 부호화 된다.

해설
표본당 비트 수가 n인 경우 양자화 레벨은 2^n이므로,
양자화 레벨이 128인 경우 표본당 비트 수는 7입니다.

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다중화기(Multiplexer)

• 하나의 통신 회선에 여러 대의 단말기가 동시에 접속하여 사용할 수 있도록 하는 장치

• cf) 다중화(Multiplexing)
  : 하나의 통신 회선을 다수의 단말기가 공유할 수 있도록 하는 것으로,
  다중화를 위한 장치에는 다중화기, 집중화기, 공동 이용기가 있습니다.

1. 다음과 같은 특징을 갖는 장비는 (다중화기(Multiplexer))이다.

- 여러 개의 채널들이 하나의 통신 회선을 통하여 결합된 신호의 형태로 전송되고,
  수신 측에서 다시 이를 여러 개의 채널 신호로 분리하는 역할을 수행하는 장비

- 여러 단말기가 같은 장소에 위치하는 경우,
  하나의 통신 회선을 공유하도록 하여 전송로의 수를 감소시키기 위해
  사용하는 장비

2. 다중화(Multiplexing)을 함으로써 얻어지는 가장 좋은 점은
   전송 효율을 높일 수 있다는 것이다.(O)
   
   
3. 효율적인 전송을 위해 넓은 대역폭(고속 전송 속도)을 가진
   하나의 전송 링크를 통해 여러 신호(데이터)를 동시에 실어 보내는
   기술은 (다중화)이다.