調查局三等申論題
113年
[電子科學組] 通信與系統
第 一 題
📖 題組：
在本問題中，我們探討數位調變（digital modulation）之中的移頻鍵控（frequency-shift keying, 簡稱 FSK）技術。（每小題題分如內文）
在本問題中，我們探討數位調變（digital modulation）之中的移頻鍵控（frequency-shift keying, 簡稱 FSK）技術。（每小題題分如內文）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
使用 FSK 調變技術的時候，傳送端如何傳送訊號來分別代表 0 和 1？請將你的答案以數學式的方式表示，而且在式中應該會帶有訊息以及載波的部分。（5 分）
思路引導 VIP
看到FSK調變，核心概念是利用載波的「頻率」變化來承載數位訊息（0 與 1）。解題時應寫出通用的 FSK 數學模型，明確標示載波頻率、頻率偏移量，並將數位訊息 m(t) 嵌入角頻率的項次中，最後分別列出代表 0 與 1 的對應訊號數學式。
小題 (二)
針對 FSK 訊號做解調（demodulation）的時候，有兩種方式可以選擇，分別是同調解調（coherent demodulation）以及非同調解調（non-coherent demodulation）。請指出這兩種方式，在做法上面主要的不同是在那裡？及各自的優缺點是什麼？（10 分）
思路引導 VIP
考生看到此題應立刻聯想到「載波相位同步（Carrier Phase Synchronization）」的有無。解題時需先點出兩者在系統方塊圖上的核心差異（如：本地振盪器、鎖相迴路 PLL vs. 包絡線檢波器），接著再從硬體複雜度、成本以及位元錯誤率（BER）效能三個維度進行優缺點比較，以展現對通訊系統架構的深刻理解。
BFSK 數位調變通式
💡 透過改變載波頻率的高低來傳送數位邏輯 0 與 1。
| 比較維度 | 邏輯「1」(Mark) | VS | 邏輯「0」(Space) |
|---|---|---|---|
| 訊息值 m(t) | +1 | — | -1 |
| 傳送頻率 | fc + Δf | — | fc - Δf |
| 波形特徵 | 頻率較高（較密） | — | 頻率較低（較疏） |
💬BFSK 利用訊息正負值改變載波頻率，以不同頻率區分 0 與 1。
