刑事警察人員 115 年通訊概論考古題(共 4 題) 資料來源:考選部歷屆試題|法律人 LawPlayer 整理 https://lawplayer.com/exam/criminal-police/115-%E9%80%9A%E8%A8%8A%E6%A6%82%E8%AB%96 第 1 題 一個長度為M 的韓恩視窗(Hann window),其時域序列 [ ] H w n 定義為: (每小題10 分,共30 分) 第 2 題 0.5 1 cos( ) 0 1 0 [ ] 1 H n n M w n M else ㈠當 9 M ,請在二維平面上,以n為x 軸, [ ] H w n 為y 軸作圖。 ㈡若一個長度為M 的矩形視窗(rectangular window),其時域序列 [ ] R w n 除了在0 1 n M 有值外,其餘值為0,請問 [ ] R w n 之離散時間傅立 葉轉換(discrete-time Fourier transform) ( ) R W 為何? ㈢請以 ( ) R W 表示 [ ] H w n 之離散時間傅立葉轉換 ( ) H W 。 二、在高速晶片晶片間(chip-to-chip)或背板(backplane)通訊中,由於平 行總線受限於印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)走線的空間與時 脈偏差量(clock skew ),通常會採用序列器/ 解除序列器 (Serializer/Deserializer, SerDes)技術進行高速串列傳輸。一個典型的 SerDes 系統包含傳送端、傳輸通道以及接收端。請回答下列問題: ㈠若平行時脈頻率(clock frequency) 250 MHz f ,且平行字組(word) 大小為16 位元,請問序列資料的位元速率為何?(5 分) ㈡當高速訊號抵達接收端時,我們常用眼圖(eye diagram)來評估信號 完整性。請說明時脈抖動(clock jitter)會直接造成眼圖在幾何特徵上 (如:眼高、眼寬)的何種影響?此種影響會產生什麼問題?(10 分) ㈢高頻訊號在PCB 走線傳輸時,會因為趨膚效應(skin effect)與介電質 損耗(dielectric loss)等原因,發生傳送符號相互干擾(InterSymbol Interference, ISI)。為了去除ISI,在接收端可以加入決策回饋等化器 (Decision Feedback Equalizer, DFE)。請說明DFE 之基本原理,及其 一項優點和一項缺點。(10 分) 第 3 題 在數位通訊系統中: ㈠我們常聽到「I 訊號(同相)」與「Q 訊號(正交)」。請用最簡單的話 說明,為什麼通訊系統要同時使用這兩種訊號來傳送?(5 分) ㈡傳送端運用反極訊號(antipodal signals)分別代表0(正值)和1(負 值)兩種位元值,在經過加成性白高斯雜訊(Additive White Gaussian Noise, AWGN)通道後,若接收端收到的訊號為: b r E n 其中 b E 是傳送一個位元的能量,n 是均值為零,變異數為 0/2 N ,高斯 分布(Gaussian distributed)之雜訊。接收端最佳的位元偵測方法為何? 得到的位元錯誤率為何?請以Q 函數表示此位元錯誤率,其中Q 函 數之定義為: 2/2 1 Q( ) 2 t x x e dt (10 分) ㈢承上兩小題,若傳送端以兩個位元為一個符號(symbol),分別運用I 訊號及Q 訊號來傳送如第㈡小題之反極訊號,接收端收到的訊號,以 複數方式來表示為: ( ) ( ) b b I Q r E j E n jn 其中 In 、 Q n 皆是均值為零,變異數為 0/2 N ,高斯分布之雜訊。接收端 最佳的位元偵測方法為何?得到的位元錯誤率為何?(10 分) 第 4 題 某正交分頻多工(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, OFDM) 通訊系統設計參數如下:子載波(subcarrier)數 N ,子載波間距 15 kHz f ,循環前綴(Cyclic Prefix, CP)長度 CP 128 N ,調變方式為 QPSK(Quadrature Phase-Shift Keying):(每小題5 分,共20 分) ㈠請說明CP 的作用。 ㈡請計算不含CP 的OFDM 符號持續時間(symbol duration)。 ㈢請計算含CP 的OFDM 符號持續時間。 ㈣請計算淨資料速率(net data rate)(需考慮CP)。 題目為考試當年公告版本,實務標準請以現行規範為準。