西電無線復(fù)習(xí)

1、第一章 無線通信系統(tǒng)概述n基站（基站（BS）n前向信道（下行鏈路，前向信道（下行鏈路，BS-MS）n反向信道（上行鏈路，反向信道（上行鏈路，MS-BS）n無線設(shè)備的射頻工作方式無線設(shè)備的射頻工作方式 1）：只能單向通信，例：尋呼系統(tǒng)。 2）：支持雙向通信，但同一設(shè)備收、發(fā)不能同時(shí)進(jìn)行，特征PTT開關(guān)，例：對(duì)講機(jī)。 3）：效果上，同一設(shè)備收、發(fā)同時(shí)進(jìn)行，例：手機(jī)。第一章 無線通信系統(tǒng)概述n全雙工分全雙工分為：頻分雙工（頻分雙工（FDD）和時(shí)分時(shí)分雙工（雙工（TDD）nFDD：用不同載頻來區(qū)分兩個(gè)通信方向，例：AMPS、GSMnTDD：收、發(fā)采用同一載頻，通過時(shí)間上的交替使用同一載頻來區(qū)分兩個(gè)通信

2、方向，例：DECT，PHS第一章 無線通信系統(tǒng)概述n用分貝值表示增益、損耗n用分貝值表示絕對(duì)電平和功率例題n全雙工分為和。nFDDTDD：n90dBm相當(dāng)于mW。nGSM系統(tǒng)采用雙工。第三章 蜂窩系統(tǒng)概念n重要概念重要概念：頻率復(fù)用、區(qū)群、同頻干擾、鄰頻干擾、越區(qū)切換、硬切換、軟切換、移動(dòng)臺(tái)輔助的切換（MAHO）、同頻復(fù)用比例Q、小區(qū)分裂、劃分扇區(qū)、遠(yuǎn)近效應(yīng)等等。n重要公式重要公式：pp40 式(3.3)&pp46 式式(3.4)n公式公式：載干比(信干比)計(jì)算(FDMA系統(tǒng)) 第三章 蜂窩系統(tǒng)概念n為什么采用正六邊形作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析時(shí)的小區(qū)形狀？見pp39 Line27n區(qū)群大小區(qū)

3、群大小N不是可以取任何值的，必須服從式式(3.3)。n同頻小區(qū)如何確定，見pp40 Line1011及圖3.2。n頻率復(fù)用因子頻率復(fù)用因子定義為(1)：該因子越大，頻率復(fù)用程度越高；或者N越小，頻率復(fù)用程度越高。CDMA可以做到N1(最小值)，系統(tǒng)提供的所有頻道都可以被單個(gè)小區(qū)使用。從容量提升的角度考慮，希望N盡量小。第三章 蜂窩系統(tǒng)概念n固定信道分配固定信道分配時(shí)考慮避免鄰頻干擾的分配方案等間隔分配法等間隔分配法。 如，信道：1、2、3、4、5、6、7、8、9，頻域連續(xù)分布。N3，基站A、B、C。則分配方案為： A：1，4，7； B：2，5，8； C：3，6，9。 特點(diǎn)：信道號(hào)呈等差數(shù)列，差

4、為N。第三章 蜂窩系統(tǒng)概念n小區(qū)分裂和劃分扇區(qū)分別從什么角度來進(jìn)一步提高系統(tǒng)容量？n小區(qū)半徑減小一半，BS發(fā)射功率下降為原來的1/16(n=4時(shí))，參pp59，式(3.20)(3.22)。n劃分3扇區(qū)以后，第一層同頻干擾的數(shù)目由6個(gè)減少為2個(gè)，參pp62，圖(3.11) 。例題 1. 蜂窩網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，區(qū)群大小N應(yīng)滿足如下公式： N=i2+ij+j2 ，其中i、j取大于等于0的整數(shù)，但不同時(shí)為0。 若采用區(qū)群大小大于7的最小規(guī)模最小規(guī)模區(qū)群配置，則N=_。這種情況下的同頻復(fù)用比例Q=_D/R _。 2.蜂窩系統(tǒng)中常采用小區(qū)分裂的方式來增加系統(tǒng)容量，如果小區(qū)半徑減小為原來的一半，則在更小的小區(qū)上要

5、保證有效覆蓋，基站發(fā)射功率應(yīng)減小為原來的_ 分之一（假定采用中心激勵(lì)且傳播環(huán)境為無阻擋物平坦地面），即發(fā)射功率要降低_ dB。例題n3. 蜂窩網(wǎng)的設(shè)計(jì)中，通常采用正六邊形的小區(qū)形狀，則區(qū)群內(nèi)的小區(qū)數(shù)N應(yīng)滿足。若小區(qū)半徑為R，則同頻道再用距離為。n4. 小區(qū)的激勵(lì)方式有和兩種方式。n5.頻率復(fù)用，6.軟切換，n7.區(qū)群，8.遠(yuǎn)近效應(yīng)，9.同頻復(fù)用距離（或比例），10.越區(qū)切換的過程控制方法有哪些？ 第四章 大尺度路徑損耗n自由空間模型： 損耗公式pp73 式(4.6)，進(jìn)而 考慮天線增益是 pp73 式(4.5)。n自由空間自由空間，！n三種傳播機(jī)制：反射反射、散射散射、繞射繞射；發(fā)生條件及發(fā)生

6、原因的物理解釋。第四章 大尺度路徑損耗n重要公式：pp95式(4.68)及pp96式(4.69a) 對(duì)數(shù)距離路徑損耗模型n式(4.69a)中的X(dB)代表陰影衰落的影響，它服從正態(tài)分布，所以我們常說陰影衰陰影衰落服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布落服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。 第四章 大尺度路徑損耗nOkumura模型模型：這部分上課講述的內(nèi)容與課本上略有差別，主要是公式中各個(gè)項(xiàng)的符號(hào)不同。課本上的公式為：n這里的為自由空間的路徑損耗，為準(zhǔn)平滑、市區(qū)相對(duì)于自由空間的損耗修正值，也稱作基本中值損耗。為發(fā)射(BS)天線高度增益，為接收(MS)天線高度增益，為地形、地物增益因子。注意公式中的損耗與增益的不同注意公式中的損耗與

7、增益的不同。最終的接收功率為發(fā)射功率減去路徑損耗。AREAretrmuFG)h(G)h(G)d , f(AL)dB(L 50第四章 大尺度路徑損耗n并且課本上還給出了基站和移動(dòng)臺(tái)的天線高度增益因子的近似的計(jì)算公式。n這部分的要求這部分的要求：以課本上的公式為準(zhǔn)。給出天線高度增益因子的公式可以根據(jù)Okumura 模型計(jì)算路徑損耗。熟悉pp105例4.10()20log()100030200()10log()33()20log()1033tetetererererererehG hmhmhG hhmhG hmhm例題 1. Okumura模型中，基準(zhǔn)損耗中值是指。該模型中，傳播損耗中值的計(jì)算公式為

8、 ， 式中最后一項(xiàng)的含義是。 2. 無線通信中，電波的三種基本傳播機(jī)制為_ 、_和 _。 3. 存在陰影衰落時(shí)，路徑損耗PL(d)表示為： 。 其中，X以dB計(jì)時(shí)滿足_ 分布。 例題4.陰影效應(yīng) 等等第五章 小尺度衰落和多徑效應(yīng)n重要概念重要概念：多徑效應(yīng)、多普勒效應(yīng)、時(shí)間色散、頻率色散、相關(guān)帶寬、相干時(shí)間、均方根時(shí)延擴(kuò)展、功率延遲分布、平坦衰落、頻率選擇性衰落、快衰落、慢衰落、瑞利衰落、萊斯衰落等等。n小尺度衰落的主要效應(yīng)，見pp122，Line810。n多普勒頻移的計(jì)算，要明確何時(shí)頻移為正、何時(shí)為負(fù)（遠(yuǎn)離為負(fù)），會(huì)計(jì)算多普勒頻移。npp138139 例5.4與例5.5。當(dāng)信號(hào)帶寬大于信道的

9、相關(guān)帶寬時(shí)，由于時(shí)延擴(kuò)展引起的碼間干擾不可忽略就需要采用均衡器。第五章 小尺度衰落和多徑效應(yīng)n小尺度衰落效應(yīng)對(duì)數(shù)字通信的符號(hào)速率形成的約束（粗略地）： ， 符號(hào)速率低于前者頻率色散導(dǎo)致的失真會(huì)較嚴(yán)重；而符號(hào)速率大于后者時(shí)間色散引起的失真也不可忽略。所以要規(guī)避這兩種失真符號(hào)速率就受到了限制。第五章 小尺度衰落和多徑效應(yīng)n相關(guān)帶寬相關(guān)帶寬（f域）和均方根時(shí)延擴(kuò)展均方根時(shí)延擴(kuò)展（t域）呈倒數(shù)關(guān)系；相干時(shí)間相干時(shí)間（t域）和最大多普勒頻移最大多普勒頻移（f域）也呈倒數(shù)關(guān)系。這是小尺度衰落信道描述中的兩組。npp141 圖5.11關(guān)于小尺度衰落的分類很重要。要搞清楚含義。n瑞利分布是萊斯分布的特例，對(duì)應(yīng)

10、于無線傳播，二者的差別在于是否存在視距(LOS)分量。例題 1.基于多徑時(shí)延擴(kuò)展，小尺度衰落可分為平坦衰落和_衰落。對(duì)于平坦衰落，當(dāng)存在視距（LOS）傳播路徑時(shí)，接收信號(hào)的幅度將服從_ 分布。 2. 從多徑時(shí)延擴(kuò)展的角度看，平坦衰落發(fā)生的條件是，頻率選擇性衰落發(fā)生的條件是；從多普勒頻率擴(kuò)展的角度看，快衰落發(fā)生的條件是，慢衰落發(fā)生的條件是。例題 3.對(duì)于平坦衰落，在滿足條件時(shí)，其接收信號(hào)包絡(luò)服從于Rayleigh分布，在滿足條件時(shí)，其接收信號(hào)包絡(luò)服從Ricean分布。 4.在無線移動(dòng)通信中，信道引起碼間干擾的主要原因是。 例題 5.下圖是某種室內(nèi)環(huán)境下的功率延遲分布，請(qǐng)計(jì)算平均附加時(shí)延 、rms

11、時(shí)延擴(kuò)展 。假設(shè)某種特定的調(diào)制方式在 時(shí)，能提供合適的誤比特率。試確定不需要均衡器的最小符號(hào)周期。例題 6.以下兩種實(shí)際移動(dòng)通信系統(tǒng)：（1）AMPS模擬蜂窩系統(tǒng)，采用FDMA方式，信道帶寬為30kHz；（2）GSM數(shù)字蜂窩系統(tǒng)，采用TDMA方式，信道帶寬為200kHz； 假定信道的均方根時(shí)延擴(kuò)展為1.37s，信道的相干帶寬近似為：Bc=1/(5)，試分別說明這兩個(gè)系統(tǒng)是否需要均衡器才能正常工作？為什么？第六章 調(diào)制技術(shù)n重要概念重要概念：功率效率、帶寬效率n數(shù)字信號(hào)帶寬與碼元速率之間的關(guān)系： 基帶功率譜第一零點(diǎn)等于RS（基帶信號(hào)為NRZ信號(hào)時(shí)，參pp196圖6.13(a)），線性調(diào)制線性調(diào)制后

12、射頻帶寬等于基帶帶寬的兩倍，即2 RS。n脈沖成形技術(shù)的主要目的是通過基帶的預(yù)濾波使得射頻已調(diào)信號(hào)的帶寬可以滿足移動(dòng)無線通信的要求（盡量窄的主瓣，盡量低的旁瓣）。主要有升余弦濾波和高斯濾波兩種，都是低通濾波器，其中前者還可以消除碼間干擾。第六章 調(diào)制技術(shù)n升余弦濾波常與線性調(diào)制結(jié)合使用，具體使用時(shí)采用平方根升余弦濾波器；高斯濾波器常與MSK調(diào)制結(jié)合，稱為GMSK。n兩種實(shí)際調(diào)制方式4DQPSK和GMSK，前者主要掌握與QPSK和OQPSK的差別，熟悉其星座圖和相位轉(zhuǎn)移圖，熟悉并理解差分編碼公式pp213214 式(6.81)與(6.82)、(6.83)。例6.9（勘勘誤：誤： pp215 Li

13、ne4 2應(yīng)該是2），注意在書上用代表前后碼元的相位差， 代表某碼元的相位！第六章 調(diào)制技術(shù)后者，主要熟悉MSK的定義（h=1/2，連續(xù)相位的BFSK） ，特點(diǎn)。相位路徑圖和相位網(wǎng)格圖。了解高斯濾波器通過人為引入碼間干擾換取了GMSK的頻譜特性，只要所帶來的誤碼性能下降是不大的，這種犧牲是值得的。了解高斯濾波器BT的含義。第六章 調(diào)制技術(shù)n線性調(diào)制的優(yōu)缺點(diǎn) pp205n恒包絡(luò)調(diào)制的優(yōu)缺點(diǎn) pp217n理解pp221 圖6.38n知道正交幅度調(diào)制(QAM)，pp227n擴(kuò)頻技術(shù)定義。兩種基本的擴(kuò)頻技術(shù)DSSS與FHSS，分別如何擴(kuò)頻？nDSSS是CDMA的基礎(chǔ)。DS擴(kuò)頻增益如何定義？多址應(yīng)用時(shí)，

14、擴(kuò)頻碼選取原則？例題 1.QPSK調(diào)制相 鄰 碼 元 的 最 大 相 位 跳 變 量 為_ 。OQPSK調(diào)制可以將最大相位跳變量縮減到_ 。 2 . 以 下 調(diào) 制 方 式 中 屬 于 非 線 性 調(diào) 制 的 有_。 (1) 模擬調(diào)相 ；(2) /4 DQPSK ；(3) GMSK ； (4) 2ASK 。 3 . 若二進(jìn)制基帶碼元周期用Ts表示，偽隨機(jī)序列的碼片速率用Tc表示，則直接序列擴(kuò)頻的擴(kuò)頻增益定義為G=_ 。例題4.在采用QPSK調(diào)制的通信系統(tǒng)中，試設(shè)計(jì)輸入碼元與載波相位之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，使得相干接收錯(cuò)誤概率達(dá)到最小。寫出 /4 DQPSK信號(hào)映射后，Ik和Qk的遞推公式。5.請(qǐng)分別指

15、出線性調(diào)制和非線性調(diào)制的優(yōu)、缺點(diǎn)。 例題 6. 在無線通信系統(tǒng)中，選擇數(shù)字調(diào)制方式時(shí)，需要考慮哪些因素？ 7.簡述脈沖成形技術(shù)的作用是什么？ 8.恒包絡(luò)調(diào)制一般屬于（線性、非線性）調(diào)制。OQPSK調(diào)制在每個(gè)比特轉(zhuǎn)換時(shí)刻的相位跳變最大為。 9.MSK調(diào)制是一種相位_的2FSK調(diào)制， 其已調(diào)信號(hào)相位在每比特時(shí)間里線性增加（或減?。 。 例題10. MSK正交調(diào)制器采用下面的框圖得到兩路正交的基帶信號(hào)。其中Ik和Qk為雙極性不歸零信號(hào)。已調(diào)信號(hào)表示為：假設(shè)輸入信息序列mk為10011010，始于t=0，并假定t=0時(shí)的相位為0。 試畫出MSK的相位路徑圖，并說明如何保持相位的連續(xù)變化。 例題 11

16、. 不考慮基帶濾波，且基帶信號(hào)比特率相等，則MSK已調(diào)信號(hào)的頻譜主瓣比QPSK已調(diào)信號(hào)的頻譜主瓣_（寬/窄），但其旁瓣衰減比QPSK_（快/慢）得多。第七章 抗衰落技術(shù)n衰落信道（尤其是小尺度衰落）會(huì)引起接收信號(hào)的電平起伏（波動(dòng)）和碼間干擾。主要討論了三種抗衰落技術(shù)。1.；2.；3.。要明確它們分別從什么角度去對(duì)抗衰落的影響。n分集的含義、微分集分類、三種基本合并方式及其對(duì)信噪比的改進(jìn)程度，為什么？nRake接收是一種隱時(shí)間分集，如何實(shí)現(xiàn)？pp274 7.11第七章 抗衰落技術(shù)n均衡原理，pp250251 式(7.1)(7.5)， pp251 圖7.1。n交織與差錯(cuò)控制編碼一起對(duì)抗衰落引起的突

17、發(fā)錯(cuò)誤。信道編碼交織、解織信道譯碼是系統(tǒng)中發(fā)、收兩端它們出現(xiàn)的正確次序，為什么？分組交織如何實(shí)現(xiàn)？（這部分以上課內(nèi)容為準(zhǔn)）。 例題 1. 就微分集而言，其信號(hào)合并方式主要有三種，即_ 、_ 和 _ 。 2.請(qǐng)寫出交織技術(shù)的作用和基本原理。在確定交織器的大小時(shí)，應(yīng)考慮哪些因素的影響？ 3.請(qǐng)說明線性均衡器的基本工作原理。 4.試說明分集技術(shù)中常用的合并方式有哪些，并分別說明其含義。 第九章 無線通信多址接入技術(shù)n多址的概念。n常用的允許沖突的MAn純ALOHA（Pure ALOHA）n時(shí)隙ALOHA（Slotted ALOHA）n載波偵聽多址（CSMA）第九章 無線通信多址接入技術(shù)n常用的不允許沖突的MAnFDMA（頻分多址）nTDMA（時(shí)分多址）nCDMA（碼分多址）nSDMA（空分多址）n需要了解這些多址方式劃分信道的方式。第九章 無線通信多址接入技術(shù)nGSM幀結(jié)構(gòu)中的保護(hù)間隔的概