調查局三等申論題
105年
[電子科學組] 通信與系統
第 一 題
📖 題組：
立體多工（stereo multiplexing）為經由一載波傳送二道信號之分頻多工（FDM）的形式，主要應用於 FM 立體聲無線廣播系統。設 ml(t)與 mr(t)分別表示在系統傳送端左邊與右邊之麥克風傳送的信號，經多工處理後得如下之多工信號： m(t) = [ml(t) + mr(t)] + [ml(t)−mr(t)]cos(4πfct) + K cos(2πfct) 其中包含一 fc=19 kHz 之 pilot signal 以提供接收端同調檢測之基準。
立體多工（stereo multiplexing）為經由一載波傳送二道信號之分頻多工（FDM）的形式，主要應用於 FM 立體聲無線廣播系統。設 ml(t)與 mr(t)分別表示在系統傳送端左邊與右邊之麥克風傳送的信號，經多工處理後得如下之多工信號： m(t) = [ml(t) + mr(t)] + [ml(t)−mr(t)]cos(4πfct) + K cos(2πfct) 其中包含一 fc=19 kHz 之 pilot signal 以提供接收端同調檢測之基準。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
繪製傳送端立體多工器之方塊圖。（10 分）
思路引導 VIP
看到多工方程式，應先將其拆解為三個具有不同物理意義與頻帶的核心部分：基頻主信號 (L+R)、雙邊帶抑制載波 (DSB-SC) 的副信號 (L-R)，以及提供同調解調基準的導引載波 (Pilot Tone)。繪圖策略為：先用加減法器建立矩陣網路產生和/差信號，接著利用 19kHz 振盪器與倍頻器確保載波的「相位同調性」，最後經由乘法器與主加法器完成 FDM 頻分多工架構。
小題 (二)
繪製接收端立體解多工器之方塊圖，其中並繪出單音收音機之接收端點。（10 分）
思路引導 VIP
看到立體聲多工解調題型，首先聯想分頻多工（FDM）的頻譜分佈：0~15kHz為基頻主信號(L+R)，19kHz為導引載波(Pilot)，23~53kHz為雙邊帶抑制載波(DSB-SC)的副信號(L-R)。解題關鍵在於利用濾波器（LPF與BPF）分離這三個頻段，並利用19kHz倍頻產生38kHz同調載波進行解調，最後透過加/減法矩陣還原出獨立的左(L)右(R)聲道。