現(xiàn)代移動(dòng)通信蔡躍明題參考答案

1、精選文檔第一章思考題與習(xí)題1. 何為移動(dòng)通信？移動(dòng)通信有哪些特點(diǎn)？答：移動(dòng)通信是指通信的雙方至少有一方在移動(dòng)中（或者停留在某一非預(yù)定的位置上）進(jìn)行信息傳輸和交換，這包括移動(dòng)體（車輛、船舶、飛機(jī)和行人）和移動(dòng)體之間的通信，移動(dòng)體和固定點(diǎn)（固定無線電臺(tái)和有線用戶）之間的通信。移動(dòng)通信的特點(diǎn)：（1）無線電波傳播簡單（2）移動(dòng)臺(tái)受到的干擾嚴(yán)峻（3）無線電頻譜資源有限（4）對(duì)移動(dòng)設(shè)備的要求高（5）系統(tǒng)簡單2. 單工通信與雙工通信有何特點(diǎn)？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：單工通信的特點(diǎn)：收發(fā)信機(jī)輪番工作、設(shè)備簡潔、省電、只允許一方發(fā)送時(shí)另一方進(jìn)行接收；優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡潔、省電。缺點(diǎn)：通信的時(shí)間長、使用不便利。 雙工通信的特

2、點(diǎn)：收發(fā)信機(jī)可以同時(shí)工作、使用便利，電源的消耗大；優(yōu)點(diǎn)：使用便利、收發(fā)信機(jī)可以同時(shí)工作。缺點(diǎn)：放射機(jī)總是工作的，電源消耗大。3. 常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)包括哪幾種類型？答：蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，無繩電話系統(tǒng)，集群移動(dòng)通信系統(tǒng)，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，無線LAN等4. 移動(dòng)通信系統(tǒng)由哪些功能實(shí)體組成？ 答：移動(dòng)通信系統(tǒng)包括移動(dòng)交換子系統(tǒng)（SS）、操作管理子系統(tǒng)（OMS）和基站子系統(tǒng)（BSS）（通常包括移動(dòng)臺(tái)（MS），是一個(gè)完整的信息傳輸實(shí)體。無線接口的主要功能如下：（1）用戶與移動(dòng)網(wǎng)之間的接口（Sm接口），即人機(jī)接口。（2）移動(dòng)臺(tái)與基站之間的接口（Um接口）。（3）基站與移動(dòng)交換中心之間的接口（A接口）。 （

3、4） 基站把握器（BSC）與基站收發(fā)信機(jī)（BTS）之間的接口（Abis接口）。 （5） 移動(dòng)交換中心(MSC)與訪問位置寄存器（VLR）之間的接口 (B接口)。 （6）移動(dòng)交換中心(MSC)與原籍位置寄存器 (HLR)之間的接口 (C接口)。 （7） 原籍位置寄存器（HLR）與訪問位置寄存器（VLR）之間的接口 (D接口)。（8）移動(dòng)交換中心之間的接口(E接口)。（9）移動(dòng)交換中心（MSC）與設(shè)備標(biāo)志寄存器（EIR）之間的接口（F接口）。（10）訪問位置寄存器VLR之間的接口（G接口）。5. FDD和TDD的概念和各自優(yōu)勢是什么？答：FDD：在某些系統(tǒng)中，依據(jù)頻率劃分上行鏈路和下行鏈路信道的方

4、法；TDD：在某些系統(tǒng)中，上行鏈路和下行鏈路使用相同的頻率，允許上行鏈路在在當(dāng)前時(shí)隙內(nèi)使用該頻率，而下行鏈路可以在下一時(shí)隙內(nèi)使用該頻率的方法；FDD的優(yōu)勢：FDD系統(tǒng)對(duì)于定時(shí)同步的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于TDD系統(tǒng)，更適用于大功率、遠(yuǎn)距離的通信系統(tǒng)；TDD的優(yōu)勢：不需要使用帶通濾波器，格外適用于可變速率、非對(duì)稱帶寬系統(tǒng)6. 簡述移動(dòng)通信的進(jìn)展過程與進(jìn)展趨勢。移動(dòng)通信就正式商業(yè)運(yùn)營而言，至今已有30多年，大致是每十年更新一代。第一代以模擬蜂窩網(wǎng)為主要特征，其次代以數(shù)字化為主要特征，第三代以多媒體業(yè)務(wù)為主要特征，第四代以寬帶高速數(shù)據(jù)傳輸為主要特征，如下圖所示。移動(dòng)通信將向?qū)拵Щ⒎纸M化、智能化、業(yè)務(wù)多樣化和融

5、合化的方向進(jìn)展。7. 移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)化組織主要有哪些？答：國際無線電標(biāo)準(zhǔn)化組織、歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)化組織、北美地區(qū)的通信標(biāo)準(zhǔn)化組織、IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)其次章 思考題與習(xí)題1 蜂窩移動(dòng)通信中的典型電波傳播方式有哪些？答：典型的電波傳播方式有直射、反射、折射、繞射、散射等。當(dāng)電波的直射路徑上無障礙物時(shí)，電波直接到達(dá)接收天線；當(dāng)電波的直射路徑上存在障礙物時(shí)，電波會(huì)繞過障礙物遮擋向前傳播形成繞射波；當(dāng)電波在平坦地面上傳播時(shí)，因大地和大氣是不同的介質(zhì)而使入射波在界面上產(chǎn)生反射波；當(dāng)電波入射到粗糙表面時(shí)，反射能量由于散射而散布于全部方向，形成散射波。2 自由空間中距離放射機(jī)距離為d的

6、無線接收功率與那些因素有關(guān)？聽從什么規(guī)律？答：距放射機(jī)d處天線的接收功率，其數(shù)學(xué)表達(dá)式（ Friis公式）為：其中，Pt為放射功率，亦稱有效放射功率； Pr(d)是接收功率，為T-R距離的冪函數(shù)；Gt是放射天線增益；Gr是接收天線增益；d是T-R間距離；L是與傳播無關(guān)的系統(tǒng)損耗因子；為波長。其規(guī)律是: 與成反比距離越遠(yuǎn)，衰減越大。 與成正比（與f2成反比）頻率越高，衰減越大。3 設(shè)放射機(jī)天線高度為40m，接收機(jī)天線高度為3 m，工作頻率為1800MHz，收發(fā)天線增益均為1，工作在市區(qū)。試畫出兩徑模型在1km至20km范圍的接收天線處的場強(qiáng)。（可用總場強(qiáng)對(duì)E0的分貝數(shù)表示），并給出距離放射機(jī)距離

7、d處的無線接收功率的規(guī)律。解： 由于又由于 此時(shí)接收到的場強(qiáng)為用分貝表示為用Matlab畫出變化曲線。由式（2-29）可知，其規(guī)律是: 與成反比比自由空間衰減快得多。 與頻率成無關(guān)。4 用兩徑模型的近似公式解上題，并分析近似公式的使用范圍。解：用兩徑模型的近似公式此時(shí)接收到的場強(qiáng)為用分貝表示為此時(shí)近似公式必需滿足由于所以以上近似公式可用5 什么是等效地球半徑？為什么要引入等效地球半徑？標(biāo)準(zhǔn)大氣的等效地球半徑是多少？答：地球等效半徑是指電波照舊按直線方向行進(jìn)，只是地球的實(shí)際半徑 (6.37×106m)變成了等效半徑。為了爭辯大氣折射對(duì)電波傳播的影響而引入等效地球半徑。由于等效地球半徑系

8、數(shù)k4/3，所以等效地球半徑。6 設(shè)放射天線的高度為200m，接收天線高度為20m，求視距傳播的極限距離。若放射天線為100m，視距傳播的極限距離又是多少？解：視線傳播的極限距離為若放射天線的高度為100m，則視線傳播的極限距離為7 為什么說電波具有繞射力量？繞射力量與波長有什么關(guān)系？為什么？答：由于電波在傳輸過程中的波前的全部點(diǎn)都可以作為產(chǎn)生次級(jí)波的點(diǎn)源，這些次級(jí)波組合起來形成傳播方向上新的波前，繞射就是由次級(jí)波的傳播進(jìn)入陰影去而形成的。繞射力量與波長存在下面的關(guān)系即波長越長，繞射力量越弱。這是由于阻擋體對(duì)次級(jí)波的阻擋產(chǎn)生了繞射損耗，僅有一部分能量能繞過阻擋體，這里的繞射損耗跟電波的頻率有關(guān)

9、，相對(duì)于同一個(gè)阻擋物來說，頻率越大，繞射損耗越小，繞射力量就比較強(qiáng)；頻率越小，繞射損耗越大，繞射力量就越弱。8 相距15km的兩個(gè)電臺(tái)之間有一個(gè)50m高的建筑物，一個(gè)電臺(tái)距建筑物10km，兩電臺(tái)天線高度均為10m，電臺(tái)工作頻率為900MHz，試求電波傳播損耗。解：菲涅爾余隙繞射參數(shù)，查表得附加損耗為18.5dB則電波傳播損耗為：9 假如其它參數(shù)與上題相同，僅工作頻率為50MHz；1900MHz，試求電波傳輸損耗各是多少？ 解：當(dāng)工作頻率為 50MHz時(shí)，菲涅爾余隙繞射參數(shù)，查表得附加損耗為10dB則電波傳播損耗為：當(dāng)工作頻率為1900MHz時(shí)菲涅爾余隙繞射參數(shù)，查表得附加損耗為22dB則電波傳

10、播損耗為：10 移動(dòng)通信信道中電波傳播的基本特點(diǎn)是什么？答：移動(dòng)通信信道中電波傳播的基本特點(diǎn)是：1）隨信號(hào)傳播距離而導(dǎo)致的傳播損耗（大尺度范圍），2）由地形起伏、建筑物及其它障礙物對(duì)電波的遮擋而引起的損耗（陰影衰落），3）因放射、繞射和散射等因素造成的多徑傳播而引起的接收信號(hào)幅度和相位的隨機(jī)變化，結(jié)果將導(dǎo)致嚴(yán)峻的衰落。11 設(shè)工作頻率分別為900MHz和2200MHz，移動(dòng)臺(tái)行駛速度分別為30m/s和80m/s，求最大多普勒頻移各是多少？試比較這些結(jié)果。解：當(dāng)工作頻率為900MHz，行駛速度為30m/s和80m/s時(shí)的最大多普勒頻移為： 當(dāng)工作頻率為2200MHz，行駛速度為30m/s和80m

11、/s時(shí)的最大多普勒頻移為： 由以上的計(jì)算結(jié)果可以知道，最大多普勒頻移與移動(dòng)臺(tái)的速度和工作頻率有關(guān)，速度越大；最大多普勒頻移越大，頻率越大，最大多普勒頻移。12 設(shè)移動(dòng)臺(tái)速度為100m/s，工作頻率為1000MHz，試求1分鐘內(nèi)信號(hào)包絡(luò)衰減至信號(hào)均方根（rms）電平的次數(shù)。平均衰落時(shí)間是多少？解：由題，所以，由式（3-56）計(jì)算出而，所以所以在1分鐘之內(nèi)信號(hào)包絡(luò)衰減至信號(hào)均方根電平的次數(shù)為 平均衰落時(shí)間為 其中： 13 移動(dòng)臺(tái)以勻速行駛，并接收到900MHz的載頻信號(hào)。測得信號(hào)電平低于rms電平10dB的平均衰落持續(xù)時(shí)間為1ms，問移動(dòng)臺(tái)在10s鐘內(nèi)行駛多遠(yuǎn)？并求出10s鐘內(nèi)信號(hào)經(jīng)受了多少低于r

12、ms門限電平的衰落。解：由題中得由于 所以由題意的，所以，由式（3-56）計(jì)算出所以 由和可得所以移動(dòng)臺(tái)在10秒內(nèi)行駛了326.812m在10s內(nèi)移動(dòng)臺(tái)經(jīng)受了低于rms門限電平的衰落的次數(shù)為14 假如某種特殊調(diào)制在時(shí)能供應(yīng)合適的誤比特率(BER)，試確定下圖（圖P14）所示的無均衡器的最小符號(hào)周期(由此可得最大符號(hào)率)。圖2-26 習(xí)題14的兩個(gè)功率時(shí)延分布解：對(duì)于（a）， 所以rms時(shí)延擴(kuò)展為:由于，即所以最小符號(hào)周期對(duì)于（b）， 所以rms時(shí)延擴(kuò)展為:由于，即所以最小符號(hào)周期若同時(shí)滿足（a）和（b）兩個(gè)環(huán)境，則最小符號(hào)周期為。15 信號(hào)通過移動(dòng)信道時(shí)，在什么樣狀況下患病到平坦衰落？在什么樣

13、狀況下患病到頻率選擇性衰落？ 答：假如信道相關(guān)帶寬遠(yuǎn)大于發(fā)送信號(hào)的帶寬，則信號(hào)經(jīng)受平坦衰落；假如信道的相關(guān)帶寬小于發(fā)送信號(hào)帶寬，則信號(hào)經(jīng)受頻率選擇性衰落。16 簡述快衰落、慢衰落產(chǎn)生緣由及條件。答：快衰落產(chǎn)生緣由：信道的相關(guān)（相干）時(shí)間比發(fā)送信號(hào)的周期短，且信號(hào)的帶寬小于多普勒擴(kuò)展，信道沖擊響應(yīng)在符號(hào)周期內(nèi)變化很快，從而導(dǎo)致信號(hào)失真，產(chǎn)生衰落。信號(hào)經(jīng)受快衰落的條件是： 慢衰落產(chǎn)生的緣由：信道的相關(guān)（相干）時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)送信號(hào)的周期，且信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于多普勒擴(kuò)展，信道沖擊響應(yīng)變化比要傳送的信號(hào)碼元的周期低很多，可以認(rèn)為該信道是慢衰落信道。信號(hào)經(jīng)受慢衰落的條件是：17 某移動(dòng)通信系統(tǒng)，工作頻率為

14、1800 MHz，基站天線高度為40 m，天線增益為6dB，移動(dòng)臺(tái)天線高度為1 m，天線增益為1 dB；在市區(qū)工作，傳播路徑為準(zhǔn)平坦地形，通信距離為10 km。試求:（1）傳播路徑的中值路徑損耗；（2）若基站放射機(jī)送至天線的信號(hào)功率為10W，不考慮饋線損耗和共用器損耗，求移動(dòng)臺(tái)天線接收到的信號(hào)功率。解：（1）由傳播路徑的自由空間中電波傳播損耗公式可得自由空間中電波傳播損耗由基站天線高度增益因子圖表可查的由移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子圖表可查得由準(zhǔn)平坦地形大城市地區(qū)的基本中值損耗圖表可得由傳播路徑的中值路徑損耗公式可得（2）由和可得：18 設(shè)某系統(tǒng)工作在準(zhǔn)平坦地區(qū)的大城市，工作頻率為900MHz，小區(qū)

15、半徑為10km，基站天線高80m，天線增益為6dB，移動(dòng)臺(tái)天線高度為1.5m，天線增益為0 dB，要使工作在小區(qū)邊緣的手持移動(dòng)臺(tái)的接收電平達(dá)-102dBm，基站放射機(jī)的功率至少應(yīng)為多少？解：（1）由傳播路徑的自由空間中電波傳播損耗公式可得自由空間中電波傳播損耗由基站天線高度增益因子圖表可查的由移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子圖表可查得由準(zhǔn)平坦地形大城市地區(qū)的基本中值損耗圖表可得由傳播路徑的中值路徑損耗公式可得（2）由和可得：19 假如上題中其它參數(shù)保持不變，僅工作頻率改為1800MHz，計(jì)算結(jié)果又是如何？解：（1）由傳播路徑的自由空間中電波傳播損耗公式可得自由空間中電波傳播損耗由基站天線高度增益因子圖表

16、可查的由移動(dòng)臺(tái)天線高度增益因子圖表可查得由準(zhǔn)平坦地形大城市地區(qū)的基本中值損耗圖表可得由傳播路徑的中值路徑損耗公式可得（2）由和可得：20 試給出Jakes模型的信道仿真結(jié)果，結(jié)果中應(yīng)包括輸出的波形以及響應(yīng)的功率譜。見matlab文件jake1.m第三章 思考題與習(xí)題1. 組網(wǎng)技術(shù)包括哪些主要問題？答：（1）干擾對(duì)系統(tǒng)性能的影響；（2）區(qū)域掩蓋對(duì)系統(tǒng)性能的影響；（3）支撐網(wǎng)絡(luò)有序運(yùn)行的要素；（4）越區(qū)切換和位置管理；（5）無線資源的有效共享。 2. 為何會(huì)存在同頻干擾？同頻干擾會(huì)帶來什么樣的問題？答：同頻干擾是指全部落在接收機(jī)通帶內(nèi)的與有用信號(hào)頻率相同的無用信號(hào)的干擾，這些無用信號(hào)和有用信號(hào)一樣

17、，在超外差接收機(jī)經(jīng)放大、變頻而落在中頻通帶內(nèi)，接收系統(tǒng)無法濾出無用信號(hào)，從而產(chǎn)生同頻干擾。同頻干擾會(huì)帶來的問題：影響鏈路性能、頻率復(fù)用方案的選擇和系統(tǒng)的容量限制等問題3. 什么叫同頻復(fù)用？同頻復(fù)用系數(shù)取決于哪些因素？答：在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了提高頻率利用率，在相隔肯定距離以外，可以使用同的頻率，這稱為同頻復(fù)用。 影響同頻復(fù)用系數(shù)的因素有：一個(gè)區(qū)群（簇）中小區(qū)的個(gè)數(shù)（區(qū)群的大?。?，小區(qū)的大小，外形等。4. 為何說最佳的小區(qū)外形是正六邊形？答：小區(qū)外形的設(shè)計(jì)要求：小區(qū)無空隙、無重疊的掩蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)域。全向天線輻射的掩蓋區(qū)為圓形，不能無空隙、無重疊的掩蓋整個(gè)區(qū)域。在考慮交疊之后，實(shí)際上每個(gè)輻射區(qū)的有

18、效掩蓋區(qū)是一個(gè)多邊形。滿足無空隙、無重疊條件的小區(qū)外形有三種：正三角形、正方形和正六邊形。而在服務(wù)區(qū)面積肯定的狀況下，正六邊形小區(qū)的外形最接近抱負(fù)的圓形，用它掩蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)所需的基站數(shù)最少，也就最經(jīng)濟(jì)。5. 證明對(duì)于六邊形系統(tǒng)，同頻復(fù)用系數(shù)為。證明：同頻復(fù)用系數(shù)的定義為在同頻些小區(qū)距離與小區(qū)半徑的比值。 同頻小區(qū)的距離也就是兩個(gè)同頻小區(qū)的中心距離，對(duì)于正六邊形系統(tǒng)它是這樣確定的，從一個(gè)小區(qū)的中心動(dòng)身，沿著一邊的中垂線數(shù)個(gè)小區(qū)，在向順時(shí)針轉(zhuǎn)再向前數(shù)個(gè)小區(qū)，起點(diǎn)和終點(diǎn)的兩個(gè)小區(qū)的距離就是同頻小區(qū)的距離。由余弦定理可得，又由于 所以即得證。6. 設(shè)某小區(qū)移動(dòng)通信網(wǎng)，每個(gè)區(qū)群有4個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)有5個(gè)

19、信道。試用分區(qū)分組配置法完成群內(nèi)小區(qū)的信道配置？（見書上15，16頁和6頁）答：依據(jù)分區(qū)分組配置法進(jìn)行信道配置要滿足無三階互調(diào)干擾的要求，利用無三階互調(diào)干擾的原理可知道只需在無三階互調(diào)干擾的信道組中初選一組信道組，將初選的信道組進(jìn)行平移就可以得到。在這里我們選用1，2，5，11，13，利用上述思想可以得到第一組 1，2，5，11，13其次組 8，9，12，18，20第三組 3，4，7，15，17第四組 6，10，16，22，237. 什么叫中心激勵(lì)？什么叫頂點(diǎn)激勵(lì)？接受頂點(diǎn)激勵(lì)方式有什么好處？兩者在信道的配置上有何不同？答：所謂的“中心激勵(lì)”方式是指在每個(gè)小區(qū)中，基站可以設(shè)在小區(qū)的中心，用全向

20、天線形成圓形掩蓋區(qū)。 所謂的“頂點(diǎn)激勵(lì)”方式是指將基站設(shè)計(jì)在每個(gè)小區(qū)六邊形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)基站接受3副扇形輻射的定向天線，分別掩蓋3個(gè)相鄰小區(qū)的各三分之一區(qū)域，每個(gè)小區(qū)由3副扇形天線共同掩蓋。接受頂點(diǎn)激勵(lì)方式的好處：（1）減小系統(tǒng)的同信道干擾；（2）在不同的地點(diǎn)接受多副定向天線可消退小區(qū)內(nèi)障礙物的陰影區(qū)中心激勵(lì)接受的是全向天線來形成圓形掩蓋區(qū)，在信道配置式每個(gè)基站只需配置一組信道；頂點(diǎn)激勵(lì)接受的是3副扇形輻射的定向天線，在信道配置時(shí)每個(gè)基站要配置三組信道。 8. 試?yán)L出單位無線區(qū)群的小區(qū)個(gè)數(shù)N4時(shí)，3個(gè)單位區(qū)群彼此鄰接時(shí)的結(jié)構(gòu)圖形，假定小區(qū)半徑為r，鄰近的無線區(qū)群的同頻小區(qū)的中心間距如何確定

21、？鄰近的無線區(qū)群的同頻小區(qū)的中心間距為。9. 設(shè)某蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)的小區(qū)輻射半徑為8km，依據(jù)同頻干擾抑制的要求，同頻小區(qū)之間的距離應(yīng)大于40 km。問該網(wǎng)的區(qū)群應(yīng)如何組成？試畫出區(qū)群的構(gòu)成圖、群內(nèi)各小區(qū)的信道配置以及相鄰?fù)诺佬^(qū)的分布圖。答：由于，所以有即，又由于且N應(yīng)取最小的，所以有N=3。 該網(wǎng)的區(qū)群是由三個(gè)六邊形的小區(qū)構(gòu)成的，如右圖接受頂點(diǎn)激勵(lì)，每個(gè)基站配置三組信道，向三個(gè)方向輻射，則每個(gè)區(qū)群需要9個(gè)信道組，群內(nèi)各小區(qū)的信道配置以及相鄰?fù)诺佬^(qū)的分布圖如下圖：10. 移動(dòng)通信網(wǎng)的某個(gè)小區(qū)共有100個(gè)用戶，平均每用戶C5次/天，180秒/次，K15。問為保證呼損率小于5，需共用的信道數(shù)

22、是幾個(gè)？若允許呼損率達(dá)20，共用信道數(shù)可節(jié)省幾個(gè)？解：每個(gè)用戶忙時(shí)話務(wù)量為：這個(gè)小區(qū)的總的話務(wù)量為查Erl呼損表可得公用的信道數(shù)為8個(gè)，若允許的呼損率達(dá)，通過查表可得所需的信道數(shù)為5個(gè)，由此可以節(jié)省三個(gè)信道。11. 某基站共有10個(gè)信道，現(xiàn)容納300個(gè)用戶，每用戶忙時(shí)話務(wù)量為0.03Erl，問此時(shí)的呼損率為多少？如用戶數(shù)及忙時(shí)話務(wù)量不變，使呼損率降為5，求所增加的信道數(shù)？解：該基站總的話務(wù)量為，由于共有10個(gè)信道，由Erl公式可得此時(shí)的呼損率為，如用戶數(shù)及忙時(shí)話務(wù)量不變，使呼損率降為5，查表可得所需的信道數(shù)為14，增加了4個(gè)信道。12. 什么叫信令？信令的功能是什么？答：信令是與通信有關(guān)的一系

23、列把握信號(hào)；信令可以指導(dǎo)終端、交換系統(tǒng)及傳輸系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行，在指定的終端之間建立臨時(shí)通信信道，并維護(hù)網(wǎng)絡(luò)本身正常運(yùn)行。13. 7號(hào)信令的協(xié)議體系包括哪些協(xié)議？7號(hào)信令網(wǎng)絡(luò)包括哪些主要部分？答：7號(hào)信令系統(tǒng)的協(xié)議體系包括MTP、SCCP、TCAP、MAP、OMAP和ISDN-UP等部分7號(hào)信令網(wǎng)絡(luò)是與現(xiàn)行PSTN平行的一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)。它由三個(gè)部分組成：信令點(diǎn)（SP）、信令鏈路和信令轉(zhuǎn)移點(diǎn)（STP）。14. 通信網(wǎng)中交換的作用是什么？移動(dòng)通信中的交換與有線通信網(wǎng)中的交換有何不同？答：交換網(wǎng)絡(luò)的作用是在把握系統(tǒng)的把握下，將任一輸入線與輸出線接通。 移動(dòng)通信中的交換具有有線通信網(wǎng)中的交換的三個(gè)階段，即呼叫

24、建立、消息傳輸和釋放。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中使用的交換機(jī)與有線網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)的主要不同是除了要完成常規(guī)交換機(jī)的全部功能外，它還負(fù)責(zé)移動(dòng)性管理和無線資源管理(包括越區(qū)切換、漫游、用戶位置登記管理等)。15. 什么叫越區(qū)切換？越區(qū)切換包括哪些問題？軟切換和硬切換的差別是什么？答：越區(qū)切換是指將當(dāng)前正在進(jìn)行的移動(dòng)臺(tái)與基站之間的通信鏈路從當(dāng)前基站轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站的過程。該過程也稱為自動(dòng)鏈路轉(zhuǎn)移。越區(qū)切換包括三個(gè)方面的問題：越區(qū)切換的準(zhǔn)則，也就是何時(shí)需要進(jìn)行越區(qū)切換；越區(qū)切換如何把握；越區(qū)切換時(shí)信道安排；硬切換是指在新的鏈路建立之前，先中斷舊的鏈路。而軟切換是指既維持舊的鏈路，又同時(shí)建立新的鏈路，并利用新舊鏈路

25、的分集合并來改善通信質(zhì)量，并于新基站建立牢靠連接之后再中斷舊鏈路。16. 假設(shè)稱為“Radio Knob”的小區(qū)有57個(gè)信道，每個(gè)基站的有效輻射功率為32W，小區(qū)半徑為10km，呼損率5%。假設(shè)平均呼叫的時(shí)間為2分鐘，每個(gè)用戶每小時(shí)平均有2次呼叫。而且，假設(shè)小區(qū)已經(jīng)達(dá)到了最大容量，必需分裂為4個(gè)新的微小區(qū)以供應(yīng)同區(qū)域內(nèi)的4倍容量。（a）“Radio Knob”的當(dāng)前容量為多少？（b）新小區(qū)的半徑和放射功率為多少？（c）為了保持系統(tǒng)內(nèi)的同頻復(fù)用不變，每個(gè)新小區(qū)需要多少信道？解：由題中給出的，n=57 ，通過查Erl 表可以得到總的話務(wù)量為50Erl； 由于C=2次/小時(shí)，T=2分/次，由此可以得

26、到每個(gè)用戶話務(wù)量為所以總的用戶數(shù)為（a）“Radio Knob”的當(dāng)前容量為 (b) 舊的小區(qū)的半徑為10km 小區(qū)的面積為新的小區(qū)的面積為新的小區(qū)的半徑為 放射機(jī)功率 P1=Po/16=2W （取n=4） （c）若保持不變，則每個(gè)新小區(qū)仍有57個(gè)信道。第四章 思考題與習(xí)題1. 移動(dòng)通信對(duì)調(diào)制技術(shù)的要求有哪些？在移動(dòng)通信中，由于信號(hào)傳播的條件惡劣和快衰落的影響，接收信號(hào)的幅度會(huì)發(fā)生急劇的變化。因此，在移動(dòng)通信中必需接受一些抗干擾性能強(qiáng)、誤碼性能好、頻譜利用率高的調(diào)制技術(shù)，盡可能地提高單位頻帶內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)的比特速率以適用于移動(dòng)通信的要求。具體要求：抗干擾性能要強(qiáng)，如接受恒包絡(luò)角調(diào)制方式以抗嚴(yán)峻的多

27、徑衰落影響；要盡可能地提高頻譜利用率；占用頻帶要窄，帶外輻射要??；在占用頻帶寬的狀況下，單位頻譜所容納的用戶數(shù)要盡可能多；同頻復(fù)用的距離??；具有良好的誤碼性能；能供應(yīng)較高的傳輸速率，使用便利，成本低。2. 已調(diào)信號(hào)的帶寬是如何定義的？信號(hào)帶寬的定義通常都是基于信號(hào)功率譜密度(PSD)的某種度量，對(duì)于已調(diào)（帶通）信號(hào)，它的功率譜密度與基帶信號(hào)的功率譜密度有關(guān)。假設(shè)一個(gè)基帶信號(hào)： 其中的是基帶信號(hào)，設(shè)的功率譜密度為，則帶通信號(hào)的功率譜密度如下： 信號(hào)的確定帶寬定義為信號(hào)的非零值功率譜在頻率上占據(jù)的范圍；最為簡潔和廣泛使用的帶寬度量是零點(diǎn)-零點(diǎn)帶寬；半功率帶寬定義為功率譜密度下降到一半時(shí)或者比峰值低

28、3dB時(shí)的頻率范圍；聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)接受的定義為占用頻帶內(nèi)有信號(hào)功率的99%。3. QPSK、OQPSK的星座圖和相位轉(zhuǎn)移圖有何差異？如圖所示IQ(+1, +1)(-1, +1)(-1, -1)(+1, -1)QPSK相位星座圖 OPSK相位星座圖QPSK信號(hào)的相位有900突變和1800突變。OQPSK信號(hào)的相位只有900跳變，而沒有1800的相位跳變。4. QPSK和OQPSK的最大相位變化量分別為多少？各自有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？OPSK的最大相位變化量為1800，OPSK最大相位變化量為900。發(fā)送QPSK信號(hào)時(shí)經(jīng)常經(jīng)過帶通濾波，帶限后的QPSK已不能保持恒包絡(luò)，相鄰符號(hào)之間發(fā)生1800相

29、移時(shí)，經(jīng)帶限后會(huì)消滅包絡(luò)過零的現(xiàn)象。反映在頻譜方面，消滅旁瓣和頻譜加寬現(xiàn)象。OQPSK由于沒有的1800相位跳變，相對(duì)于QPSK消滅的旁瓣較小。但是，OQPSK信號(hào)不能接受差分檢測,這是由于OQPSK在差分檢測中會(huì)引入碼間干擾。5. 簡述MSK調(diào)制和FSK調(diào)制的區(qū)分與聯(lián)系。最小頻移鍵控(MSK)是一種特殊的連續(xù)相位的頻移鍵控(CPFSK)。事實(shí)上MSK是2FSK的一種特殊狀況，它是調(diào)制系數(shù)為0.5的連續(xù)相位的FSK。它具有正交信號(hào)的最小頻差，在相鄰符號(hào)的交界處保持連續(xù)。6. 設(shè)輸入數(shù)據(jù)為16kbps，載頻為32kHz，若輸入序列為0010100011100110，試畫出MSK信號(hào)的波形，并計(jì)算

30、其空號(hào)和傳號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率?？仗?hào)對(duì)應(yīng)頻率為= 5.7133×104 傳號(hào)對(duì)應(yīng)頻率為= 6.8673×103 7. 設(shè)輸入序列為00110010101111000001，試畫出GMSK在=0.2時(shí)的相位軌跡，并與MSK的相位軌跡進(jìn)行比較。圖中，實(shí)線為MSK的相位軌跡，虛線為GMSK的相位軌跡，很明顯，MSK的相位路徑在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻有相位轉(zhuǎn)折點(diǎn)；而GMSK通過引入可控的碼間串?dāng)_，平滑了相位路徑。8. GMSK與MSK信號(hào)相比，其頻譜特性得以改善的緣由是什么？MSK信號(hào)可由FM調(diào)制器產(chǎn)生，由于輸入二進(jìn)制非歸零脈沖序列具有較寬的頻譜，從而導(dǎo)致已調(diào)信號(hào)的帶外衰減慢。GMSK信號(hào)首先將輸入

31、的信息比特流經(jīng)過高斯低通濾波以后再送入FM調(diào)制，經(jīng)過高斯濾波改善已調(diào)信號(hào)的帶外特性，使其衰減速度加快。GMSK通過高斯濾波引入可控的碼間干擾（即部分響應(yīng)波形）來達(dá)到平滑相位路徑的目的，它消退了MSK相位路徑在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻的相位轉(zhuǎn)折點(diǎn)。9. 已知GSM系統(tǒng)SNR10dB，試求其帶寬有效性。題目改為在GMSK調(diào)制方式下=0.25，SNR=10dB,試求其帶寬有效性SNR=10dB,得到=10，其信號(hào)功率占用百分比為90%。查表得到=0.57，那么帶寬有效性=1.75 bit/Hz10. 在正交振幅調(diào)制中，應(yīng)按什么樣的準(zhǔn)則來設(shè)計(jì)信號(hào)結(jié)構(gòu)？對(duì)于QAM調(diào)制而言，如何設(shè)計(jì)QAM信號(hào)的結(jié)構(gòu)不僅影響到已調(diào)信號(hào)

32、的功率譜特性，而且影響已調(diào)信號(hào)的解調(diào)及其性能。常用的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是在信號(hào)功率相同的條件下，選擇信號(hào)空間中信號(hào)點(diǎn)之間距離最大的信號(hào)結(jié)構(gòu)，當(dāng)然還要考慮解調(diào)的簡單性。11. 方型QAM星座與星型QAM星座有何異同？星型QAM星座的振幅環(huán)要比同等進(jìn)制的方型QAM星座要少，相位種數(shù)也比方型少，改善了性能。有利于接收端的自動(dòng)增益把握和載波相位跟蹤。12. 擴(kuò)頻調(diào)制有哪些特點(diǎn)？擴(kuò)頻調(diào)制有哪幾類？分別是什么？擴(kuò)頻調(diào)制系統(tǒng)具有很多優(yōu)良的特性，系統(tǒng)的抗干擾性能格外好，特殊適合于在無線移動(dòng)環(huán)境中應(yīng)用。擴(kuò)頻系統(tǒng)有以下一些特點(diǎn)： 具有選擇地址（用戶）的力量。 信號(hào)的功率譜密度較低，所以信號(hào)具有較好的隱蔽性并且功率污染較小。

33、 比較簡潔進(jìn)行數(shù)字加密，防止竊聽。 在共用信道中能實(shí)現(xiàn)碼分多址復(fù)用。 有很強(qiáng)的抗干擾性，可以在較低的信噪比條件下保證系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。 抗衰落的力量強(qiáng)。 多用戶共享相同的信道，無須進(jìn)行頻率規(guī)劃。目前，最基本的展寬頻譜的方法有兩種： 直接序列調(diào)制，簡稱直接擴(kuò)頻(DS)，這種方法接受比特率格外高的數(shù)字編碼的隨機(jī)序列去調(diào)制載波，使信號(hào)帶寬遠(yuǎn)大于原始信號(hào)帶寬； 頻率跳變調(diào)制，簡稱跳頻(FH)，這種方法則是用較低速率編碼序列的指令去把握載波的中心頻率，使其離散地在一個(gè)給定頻帶內(nèi)跳變，形成一個(gè)寬帶的離散頻率譜。對(duì)于上述基本調(diào)制方法還可以進(jìn)行不同的組合，形成各種混合系統(tǒng)，比如跳頻/直擴(kuò)系統(tǒng)等。13. PN序列

34、有哪些特征使得它具有類似噪聲的性質(zhì)？雖然PN序列是確定的，但是具有很多類似隨機(jī)二進(jìn)制序列的性質(zhì)，例如0和1的數(shù)目大致相同，將序列平移后和原序列的相關(guān)性很小，任意兩個(gè)序列的相互關(guān)函數(shù)很小等。14. 簡要說明直接序列擴(kuò)頻和解擴(kuò)的原理。直接序列擴(kuò)頻的實(shí)質(zhì)是用一組編碼序列調(diào)制載波，其調(diào)制過程可以簡化為將信號(hào)通過速率很高的偽隨機(jī)序列進(jìn)行調(diào)制將其頻譜展寬，再進(jìn)行射頻調(diào)制（通常多接受PSK調(diào)制），其輸出就是擴(kuò)展頻譜的射頻信號(hào)，最終經(jīng)天線輻射出去。而在接收端，射頻信號(hào)經(jīng)過混頻后變?yōu)橹蓄l信號(hào)，將它與發(fā)送端相同的本地編碼序列反擴(kuò)展，使得寬帶信號(hào)恢復(fù)成窄帶信號(hào)，這個(gè)過程就是解擴(kuò)。解擴(kuò)后的中頻窄帶信號(hào)經(jīng)一般信息解調(diào)器

35、進(jìn)行解調(diào)，恢復(fù)成原始的信碼。15. 簡要說明跳頻擴(kuò)頻和解擴(kuò)的原理。跳頻擴(kuò)頻技術(shù)通過看似隨機(jī)的載波跳頻達(dá)到傳輸數(shù)據(jù)的目的，而這只有相應(yīng)的接收機(jī)知道。跳頻系統(tǒng)用信源數(shù)據(jù)去調(diào)制頻率合成器產(chǎn)生的載頻，得到射頻信號(hào)。頻率合成器產(chǎn)生的載頻受偽隨機(jī)碼的把握，按肯定規(guī)律跳變。在接收端，接收到的信號(hào)與干擾經(jīng)寬帶濾波送至混頻器。接收機(jī)的本振信號(hào)也是一頻率跳變信號(hào)，跳變規(guī)律是相同的，兩個(gè)合成器產(chǎn)生的頻率相對(duì)應(yīng)，但對(duì)應(yīng)的頻率有一頻差fI，正好為接收機(jī)的中頻。只要收發(fā)雙方的偽隨機(jī)碼同步，就可以使收發(fā)雙方的跳頻源頻率合成器產(chǎn)生的跳變頻率同步，經(jīng)混頻后，就可得到一不變的中頻信號(hào)，然后對(duì)此中頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，就可恢復(fù)動(dòng)身送的信

36、息。16. 比較分析直接序列擴(kuò)頻和跳頻的優(yōu)缺點(diǎn)。(1) 抗強(qiáng)固頻干擾。兩種系統(tǒng)抗干擾的機(jī)理不同，直擴(kuò)系統(tǒng)靠偽隨機(jī)碼的相關(guān)處理，降低進(jìn)入解調(diào)器的干擾功率來達(dá)到抗干擾的目的；而跳頻系統(tǒng)是靠載頻的隨機(jī)跳變，將干擾排斥在接收通道之外達(dá)到抗干擾目的。因此，跳頻系統(tǒng)抗強(qiáng)固頻干擾力量優(yōu)于直擴(kuò)系統(tǒng)。(2)抗衰落特殊是抗選擇性衰落直擴(kuò)優(yōu)于跳頻。直擴(kuò)系統(tǒng)的射頻帶寬很寬，小部分頻譜衰落不會(huì)使信號(hào)嚴(yán)峻畸變，而跳頻系統(tǒng)將導(dǎo)致部分頻率受到影響。(3)抗多徑。由于直擴(kuò)系統(tǒng)要用偽隨機(jī)碼的相關(guān)接收，只要多徑時(shí)延大于一個(gè)偽隨機(jī)碼的切普寬度，這種多徑不會(huì)對(duì)直擴(kuò)形成干擾，甚至可以利用多徑重量。而跳頻抗多徑的惟一方法是提高跳頻速率，而

37、實(shí)現(xiàn)高速跳頻速率是較困難的。(4)“遠(yuǎn)近”效應(yīng)。“遠(yuǎn)近”效應(yīng)對(duì)直擴(kuò)系統(tǒng)影響很大，而對(duì)于跳頻系統(tǒng)的影響就小得多。這是由于接收機(jī)由于距離關(guān)系，干擾信號(hào)可能比有用信號(hào)要強(qiáng)得多，假如超過干擾容限就會(huì)干擾接收機(jī)正常工作。而跳頻接受躲避的方法，不在同一頻率，接收機(jī)前端對(duì)干擾的衰減很大。(5)同步。由于直擴(kuò)系統(tǒng)的偽隨機(jī)碼速率比跳頻的偽隨機(jī)碼速率高地多，而且碼也長得多，因此直擴(kuò)系統(tǒng)的同步精度要求高，同步時(shí)間長，入網(wǎng)慢。而跳頻則快得多。17. 為什么擴(kuò)頻信號(hào)能夠有效地抑制窄帶干擾？擴(kuò)頻系統(tǒng)通過相關(guān)接收，將干擾功率擴(kuò)展到很寬的頻帶上去，使進(jìn)入信號(hào)頻帶內(nèi)的干擾功率大大降低，提高了解調(diào)器輸入端的信干比，從而提高系統(tǒng)的

38、抗干擾性能。18. 多載波調(diào)制的基本原理是什么？多載波調(diào)制的基本原理是：它將高速率的信息數(shù)據(jù)流經(jīng)串/并變換，分割為若干路低速數(shù)據(jù)流，然后每路低速數(shù)據(jù)流接受一個(gè)獨(dú)立的載波調(diào)制并迭加在一起構(gòu)成發(fā)送信號(hào)。在接收端用同樣數(shù)量的載波對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行相干接收，獲得低速率信息數(shù)據(jù)后，再通過并/串變換得到原來的高速信號(hào)。19. 為什么需要接受自適應(yīng)編碼調(diào)制？實(shí)際的無線信道具有兩大特點(diǎn)：時(shí)變特性和衰落特性。因此，無線信道的信道容量也是一個(gè)時(shí)變的隨機(jī)變量，要最大限度地利用信道容量，只有使發(fā)送速率也是一個(gè)隨信道容量變化的量，也就是使編碼調(diào)制方式具有自適應(yīng)特性。自適應(yīng)調(diào)制和編碼（AMC）依據(jù)信道的狀況確定當(dāng)前信道的容量

39、，依據(jù)容量確定合適的編碼調(diào)制方式等，以便最大限度地發(fā)送信息，實(shí)現(xiàn)比較高的傳輸速率。第五章思考題與習(xí)題1. 分集技術(shù)的基本思想是什么？答：分集技術(shù)是一項(xiàng)典型的抗衰落技術(shù)，其基本思想是通過查找和利用自然界無線傳播環(huán)境中獨(dú)立的,高度不相關(guān)的多徑信號(hào)來提高多徑衰落信道下的傳輸牢靠性。2. 合并方式有哪幾種？哪一種可以獲得最大的輸出信噪比？為什么？答：合并方法主要有：選擇合并、最大比合并、等增益合并。最大比合并能獲得最大信噪比，這是由于合并時(shí)對(duì)每一支路的信號(hào)都加以利用，而且賜予不同的加權(quán)，信噪比大的支路加權(quán)大，這一路在合并器輸出中的貢獻(xiàn)也就大；反之，信噪比小的支路加權(quán)小，貢獻(xiàn)也就小，最大比合并輸出可得到

40、的最大信噪比為各支路信噪比之和。3. 要求DPSK信號(hào)的誤比特率為時(shí)，若接受的選擇合并，要求信號(hào)平均信噪比是多少dB？沒有分集時(shí)又是多少？接受最大比值合并時(shí)重復(fù)上述工作。解：(1)由已知條件可知由于二進(jìn)制DPSK誤碼率與信噪比之間符合 接受的選擇合并,信號(hào)平均信噪比(2)沒有分集時(shí)（3）最大比合并輸出可得到的最大信噪比為各支路信噪比之和，所以每一條支路的信噪比4. 簡述幾種傳統(tǒng)的自適應(yīng)均衡算法的思想。答：（1）LMS自適應(yīng)均衡算法LMS算法基于最小均方誤差準(zhǔn)則，使均衡器的輸出信號(hào)與期望輸出信號(hào)之間的均方誤差最小。LMS算法是線性自適應(yīng)濾波算法，一般來說它包含兩個(gè)過程：一是濾波過程，包括計(jì)算線性

41、濾波器輸出對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)，通過比較輸出結(jié)果與期望響應(yīng)產(chǎn)生估量誤差。二是自適應(yīng)過程，依據(jù)估量誤差自動(dòng)調(diào)整濾波器參數(shù)。這兩個(gè)過程一起工作組成一個(gè)反饋環(huán)。首先有一個(gè)橫向?yàn)V波器，該部件的作用在于完成濾波過程；其次有一個(gè)對(duì)橫向?yàn)V波器抽頭權(quán)重進(jìn)行自適應(yīng)把握過程的算法。算法的迭代公式如下：在濾波過程中，給定一個(gè)輸入，橫向?yàn)V波器產(chǎn)生一個(gè)輸出作為期望響應(yīng)的估量。估量誤差定義為期望響應(yīng)與實(shí)際濾波器輸出之差。估量誤差與抽頭輸入向量都被加到自適應(yīng)把握部分。估量誤差、步長參數(shù)與抽頭輸入的積為均衡器系統(tǒng)的矯正量，它將在第次迭代中應(yīng)用于。為自適應(yīng)均衡器在時(shí)刻的權(quán)系數(shù)向量。LMS算法收斂的條件為：，是輸入信號(hào)自相關(guān)矩陣的最

42、大特征值。(2)RLS自適應(yīng)均衡算法RLS算法基于最小二乘準(zhǔn)則，調(diào)整自適應(yīng)濾波器的權(quán)系數(shù)向量，使估量誤差的加權(quán)平方和最小。RLS算法對(duì)輸入信號(hào)的自相關(guān)矩陣的逆進(jìn)行遞推估量更新，收斂速度快，其收斂性能與輸入信號(hào)的頻譜特性無關(guān)。但是，RLS算法的計(jì)算簡單度很高，所需的存儲(chǔ)量極大，不利于實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)；如果被估量的自相關(guān)矩陣的逆失去了正定特性，這還將引起算法發(fā)散。為了減小RLS算法的計(jì)算簡單度，并保留RLS算法收斂速度快的特點(diǎn)，產(chǎn)生了很多改進(jìn)的RLS算法。如快速RLS（Fast RLS）算法，快速遞推最小二乘格型（Fast Recursive Least Squares Lattice）算法等。這些算法的

43、計(jì)算簡單度低于RLS算法，但它們都存在數(shù)值穩(wěn)定性問題。5. 碼片均衡的思想是什么？它有什么特點(diǎn)？答：碼片均衡的思想是對(duì)接收到的碼片波形在解擾/解擴(kuò)之前進(jìn)行碼片級(jí)的自適應(yīng)均衡。它的特點(diǎn)是有效恢復(fù)了被多徑信道破壞的用戶之間的正交性，抑制了多址干擾。爭辯表明，利用碼片均衡原理實(shí)現(xiàn)的碼片均衡器，其性能優(yōu)于RAKE接收機(jī)。6. RLS算法與LMS算法的主要異同點(diǎn)？答：LMS算法使均衡器的輸出信號(hào)與期望輸出信號(hào)之間的均方誤差最小，基于最小均方誤差準(zhǔn)則，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡潔，魯棒性強(qiáng)，其缺點(diǎn)是收斂速度很慢。RLS算法基于最小二乘準(zhǔn)則，調(diào)整自適應(yīng)濾波器的權(quán)系數(shù)向量，使估量誤差的加權(quán)平方和最小。RLS算法對(duì)輸入信號(hào)的

44、自相關(guān)矩陣的逆進(jìn)行遞推估量更新，因此收斂速度快，其收斂性能與輸入信號(hào)的頻譜特性無關(guān)。但是RLS算法的計(jì)算簡單度很高，所需的存儲(chǔ)量極大，不利于實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)；如果被估量的自相關(guān)矩陣的逆失去了正定特性，還將引起算法發(fā)散。7. RAKE接收機(jī)的工作原理是什么？答：由于在多徑信號(hào)中含有可以利用的信息，所以CDMA接收機(jī)可以通過合并多徑信號(hào)來改善接收信號(hào)的信噪比。其實(shí)RAKE接收機(jī)所作的就是：通過多個(gè)相關(guān)檢測器接收多徑信號(hào)中的各路信號(hào)，并把它們合并在一起。圖題5.1-1所示為一個(gè)RAKE接收機(jī)，它是專為CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)的分集接收器，其理論基礎(chǔ)就是：當(dāng)傳播時(shí)延超過一個(gè)碼片周期時(shí)，多徑信號(hào)實(shí)際上可被看作是互不相關(guān)

45、的。圖題5.1-1RAKE接收機(jī)結(jié)構(gòu)圖RAKE接收機(jī)利用多個(gè)相關(guān)器分別檢測多徑信號(hào)中最強(qiáng)的L個(gè)支路信號(hào)，然后對(duì)每個(gè)相關(guān)器的輸出進(jìn)行加權(quán)，以供應(yīng)優(yōu)于單路相關(guān)器的信號(hào)檢測，然后再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行解調(diào)和判決。8. 均衡器有哪些類型？答：均衡器按技術(shù)類型可以分為兩類：線性和非線性。兩類均衡器的差別主要在于均衡器的輸出是否用于反饋把握。均衡器按檢測級(jí)別可分為：碼片均衡器、符號(hào)均衡器和序列均衡器三類。均衡器按其頻譜效率可分為可分成三類：基于訓(xùn)練序列的均衡、盲均衡BE（Blind Equalization）與半盲均衡。均衡器按其所處位置又可分為兩類：預(yù)均衡與均衡。均衡器通常都放在接收端，而預(yù)均衡器是放在放射端

46、。均衡器依據(jù)采樣間隔又可分為符號(hào)間隔均衡與分?jǐn)?shù)間隔均衡器。均衡器按變換域又可分為時(shí)域均衡與頻域均衡。9. 假定有一個(gè)兩抽頭的自適應(yīng)均衡器如圖題5.1所示，寫出前三次迭代過程。圖題5.1一個(gè)兩抽頭的自適應(yīng)均衡器解：（1）第一次迭代（2）其次次迭代，步長因子為（3）第三次迭代10. 假定一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的工作頻率為900 MHz，移動(dòng)速度v=80 km/h,試求：（1） 信道的相干時(shí)間；（2） 假定符號(hào)速率為24.3ks/s，在不更新均衡器系數(shù)的狀況下，最多可以傳輸多少個(gè)符號(hào)？解：（1）（2）最多可以傳的符號(hào)數(shù)11. 空時(shí)編碼抗衰落的原理是什么？答：空時(shí)編碼（STC）是信道編碼設(shè)計(jì)和發(fā)送分集的結(jié)合

47、，其實(shí)質(zhì)是空間和時(shí)間二維信號(hào)處理的結(jié)合，在空間上將一個(gè)數(shù)據(jù)流在多個(gè)天線上放射，在時(shí)間上把信號(hào)在不同的時(shí)隙內(nèi)放射，從而建立了空間分別信號(hào)（空域）和時(shí)間分別信號(hào)（時(shí)域）之間的關(guān)系。第六章 思考題與習(xí)題1. 試說明多址接入方式的基本原理，以及什么是FDMA、TDMA和CDMA方式？答：多址接入方式的基本原理利用射頻頻段輻射的電磁波來查找動(dòng)態(tài)的用戶地址，為了實(shí)現(xiàn)多址信號(hào)之間互不干擾，無線電信號(hào)之間必需滿足正交特性。當(dāng)以傳輸信號(hào)的載波頻率不同來區(qū)分信道建立多址接入時(shí)，稱為頻分多址(FDMA)方式；當(dāng)以傳輸信號(hào)存在的時(shí)間不同來區(qū)分信道建立多址接入時(shí)，稱為時(shí)分多址(TDMA)方式；當(dāng)以傳輸信號(hào)的碼型不同來區(qū)

48、分信道建立多址接入時(shí)，稱為碼分多址(CDMA)方式。2. 試說明FDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)。答：FDMA系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：（1）每信道占用一個(gè)載頻，相鄰載頻之間的間隔應(yīng)滿足傳輸信號(hào)帶寬的要求。（2）符號(hào)時(shí)間與平均延遲擴(kuò)展相比較是很大的。（3）基站簡單浩大，重復(fù)設(shè)置收發(fā)信設(shè)備。（4）FDMA系統(tǒng)每載波單個(gè)信道的設(shè)計(jì)，使得在接收設(shè)備中必需使用帶通濾波器允許指定信道里的信號(hào)通過，濾除其它頻率的信號(hào)，從而限制鄰近信道間的相互干擾。（5）越區(qū)切換較為簡單和困難。3試說明TDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)。答：TDMA系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：（1）突發(fā)傳輸?shù)乃俾矢撸h(yuǎn)大于語音編碼速率，每路編碼速率設(shè)為R bit /s，共N個(gè)時(shí)隙，則在這個(gè)

49、載波上傳輸?shù)乃俾蕦⒋笥贜R bit/s。這是由于TDMA系統(tǒng)中需要較高的同步開銷。同步技術(shù)是TDMA系統(tǒng)正常工作的重要保證。（2）放射信號(hào)速率隨N的增大而提高，假如達(dá)到100 kbit/s以上，碼間串?dāng)_就將加大，必需接受自適應(yīng)均衡，用以補(bǔ)償傳輸失真。（3）TDMA用不同的時(shí)隙來放射和接收，因此，接受時(shí)分雙工時(shí)，可不需要雙工器。（4）基站簡單性減小。（5）抗干擾力量強(qiáng)，頻率利用率高，系統(tǒng)容量較大。 （6）越區(qū)切換簡潔。4蜂窩系統(tǒng)接受CDMA方式有哪些優(yōu)越性?答：（1）CDMA系統(tǒng)的很多用戶共享同一頻率。（2）通信容量大。（3）容量的軟特性。（4）由于信號(hào)被擴(kuò)展在一較寬頻譜上，所以可減小多徑衰落。

50、（5）在CDMA系統(tǒng)中，信道數(shù)據(jù)速率很高。（6）平滑的軟切換和有效的宏分集。（7）低信號(hào)功率譜密度。5設(shè)系統(tǒng)接受FDMA多址方式，信道帶寬為25kHz。問在FDD方式下，系統(tǒng)同時(shí)支持100路雙向話音傳輸，則需要多大系統(tǒng)帶寬？解：每一路信號(hào)占用一個(gè)信道，又由于系統(tǒng)接受的是FDD方式，上下行鏈路各接受一個(gè)信道，所以上下行鏈路各需要的系統(tǒng)帶寬為 6 什么是m序列？m序列的性質(zhì)有哪些？答：m序列是最長線性移位寄存器序列的簡稱，它是由帶線性反饋的移存器產(chǎn)生的周期最長的一種序列。m序列的性質(zhì) m序列一個(gè)周期內(nèi)“1”和“0”的碼元數(shù)大致相等(“1”比“0”只多一個(gè))。 m序列中連續(xù)為“1”或“0”的那些元素

51、稱為游程。在一個(gè)游程中元素的個(gè)數(shù)稱為游程長度。一個(gè)周期內(nèi)，長度為1的游程占總游程數(shù)的1/2；長度為2的游程占1/4；長度為3的游程占1/8；這樣，長度為k (1kn一1)的游程占總游程數(shù)的1/2k。在長度為k(1k)的游程中，連“1”的游程和“0”的游程各占一半，而且只有一個(gè)包含n一1個(gè)“0”的游程，也只有一個(gè)包含n個(gè)“1”的游程。 m序列和其移位后的序列逐位模2加，所得的序列還是m序列，只是相位不同。 m序列發(fā)生器中的移位寄存器的各種狀態(tài)，除全0外，其它狀態(tài)在一個(gè)周期內(nèi)只消滅一次。7 空分多址的特點(diǎn)是什么？空分多址可否與FDMA、TDMA和CDMA相結(jié)合，為什么？答：空分多址的特點(diǎn)是：a)

52、通過空間的分隔來區(qū)分不同的用戶b) 利用無線的方向性波束將小區(qū)劃分成不同的子空間來實(shí)現(xiàn)空間的正交分割c) 可以在不同的用戶方向上形成不同的波束d) 可以增加系統(tǒng)容量空分多址可以與FDMA、TDMA、CDMA相結(jié)合，由于在不同波束里的用戶，干擾很小，在同一波束掩蓋范圍的不同用戶就跟一般的蜂窩系統(tǒng)的一個(gè)小區(qū)差不多，在這個(gè)掩蓋區(qū)域中，我們可以利于利用和FDMA、TDMA、CDMA相結(jié)合來進(jìn)一步提高系統(tǒng)的容量。8 何為OFDMA？它有何特點(diǎn)？答：OFDMA是每個(gè)用戶安排一個(gè)OFDM符號(hào)中的一個(gè)子載波或一組子載波，以子載波頻率的不同來區(qū)分用戶，是正交頻分多址接入。OFDMA是一種機(jī)敏的多址方式，它具有以

53、下特點(diǎn)：（1）OFDMA系統(tǒng)可以不受小區(qū)內(nèi)的干擾。（2）OFDMA可以機(jī)敏地適應(yīng)帶寬的要求。（3）當(dāng)用戶的傳輸速率提高時(shí)，直擴(kuò)CDMA的擴(kuò)頻增益有所降低，這樣就會(huì)損失擴(kuò)頻系統(tǒng)的優(yōu)勢，而OFDMA可與動(dòng)態(tài)信道安排技術(shù)相結(jié)合，以支持高速率的數(shù)據(jù)傳輸。9 何為OFDM-TDMA？它有何特點(diǎn)？答：OFDM-TDMA是OFDM調(diào)制技術(shù)與TDMA多址技術(shù)相結(jié)合而用來實(shí)現(xiàn)多用戶OFDM系統(tǒng)。OFDM-TDMA多址接入有如下特點(diǎn)：（1）OFDM-TDMA方案在特定OFDM符號(hào)內(nèi)將全部帶寬安排給一個(gè)用戶，該方案不行避開地存在帶寬資源鋪張、頻率利用率較低和機(jī)敏性差等不足。（2）OFDM-TDMA方案的信令開銷很大

54、程度上取決于是否接受濾除具有較低信噪比子載波的技術(shù)和自適應(yīng)調(diào)制/編碼技術(shù)，接受這些技術(shù)雖然可以改善性能但也會(huì)增加信令開銷。10. 簡述OFDM與CDMA結(jié)合的必要性，并說明不同結(jié)合形式的原理與特點(diǎn)。答：當(dāng)用戶的傳輸速率提高時(shí)，直擴(kuò)CDMA的擴(kuò)頻增益有所降低，這樣就會(huì)損失擴(kuò)頻系統(tǒng)的優(yōu)勢，而OFDM可以解決信道的時(shí)間彌散性問題。CDMA技術(shù)和OFDM技術(shù)各有利弊，將二者結(jié)合起來，取長補(bǔ)短，以達(dá)到更好的通信傳輸效果。OFDM與CDMA結(jié)合有以下三種形式:(1) MC-DS-CDMA 原理是發(fā)送數(shù)據(jù)序列（假定這個(gè)序列已經(jīng)過映射、調(diào)制）首先經(jīng)過串并變換變成Nc路并行輸出，然后并行的每路數(shù)據(jù)由相同的短擴(kuò)頻

55、碼序列擴(kuò)頻，最終對(duì)這Nc路數(shù)據(jù)進(jìn)行OFDM調(diào)制。特點(diǎn)是每個(gè)符號(hào)在多載波上傳送，可以應(yīng)用分集合并技術(shù)；比其它多載波擴(kuò)頻系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)更簡單。(2) MT-CDMA放射設(shè)備也利用給定擴(kuò)頻序列在時(shí)域擴(kuò)頻。但是，與MC-DS-CDMA不同的是串并轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)先進(jìn)行OFDM調(diào)制，然后再求和，最終再對(duì)求和信號(hào)進(jìn)行長擴(kuò)頻序列的時(shí)域擴(kuò)頻。特點(diǎn)是對(duì)上行傳輸鏈路比較有利，由于它不需要用戶間的同步(3) MC-CDMA系統(tǒng)接受頻域擴(kuò)頻的方式。其基本過程是：每個(gè)信息符號(hào)由一個(gè)特定的擴(kuò)頻碼片進(jìn)行擴(kuò)頻，然后將擴(kuò)頻以后的每個(gè)符號(hào)調(diào)制到一個(gè)子載波上，因此，若擴(kuò)頻碼的長度為，則對(duì)應(yīng)的這個(gè)子載波傳輸?shù)氖窍嗤男畔?shù)據(jù)。特點(diǎn)：MC-CDMA具有最佳的頻譜分布，抗干擾力量強(qiáng)，而且放射機(jī)的實(shí)現(xiàn)較簡潔，應(yīng)用長擴(kuò)頻碼在降低自干擾和多址干擾上取得的效果，可以與傳統(tǒng)的CDMA系統(tǒng)的特性相比，檢測器可以非相關(guān)地獨(dú)立進(jìn)行