哈工大移动通信1-8章课后答案
Chapter 1
3、 解：（1）区别：单工通信是通信双方交替地进行收信和发信，而双工通信是通信双方收、发信机同时进行。
（2）优缺点：单工通信收、发信机可以使用同一副天线，而不需要天线共用器，设备简单，功耗小，但是操作不便，在使用过程中往往会出现通话断续现象；双工通信任何一方说话时都可以听到对方的语音，不用按“按-讲”开关，双方通话想室内电话通话一样，但是在使用过程中，不管是否发话，发射机总是工作，电能消耗大。
4、 解：（1）频分双工（FDD ）：特点是利用两个不同的频率来区分收、发信道，及对于发送和接收两种信号，采用不同频率进行传输；与TDD 比较优点是基站覆盖面积大于FDD 基站；移动台的移动速度高于TDD 移动台；发射功率受限小于TDD 。
（2）时分双工（TDD ）：特点是利用同一频率但是两个不同的时间段来区分收、发信道，即对于发送和接收两种信号，采用不同时间（间隙）进行传输。与FDD 比较优点是可以比较简单的根据对方的信号估计信道特征；TDD 技术可以灵活的设置上行和下行转换时刻，有利于实现上、下行明显不对称的互联网业务；可以利用零碎的频段；不需要手法隔离器，只需要一个开关。
5、 解：（1）第一代蜂窝移动通信系统（1G ）：传输的无线信号为模拟量，利用蜂窝组网技术提高了频率利用率，解决了容量密度低、活动范围受限的问题，但是频率利用率低，通信容量有限，通话质量一般，保密性差，只是太多，标准不统一，互不兼容，不能提供给非话数据业务和自动漫游。
（2）第二代蜂窝移动通信系统（2G ）：具有数字传输的有点，并克服了模拟系统的很多缺点，话音质量、保密性能获得很到的提高，而且可以进行省内、省际自动漫游。
（3）第三代蜂窝移动通信系统（3G ）：第三代系统是第二代的演进和发展，在2G 基础上，3G 增加了强大的多媒体功能，同时具有较高的频谱利用率，还满足个人通信化要求。
（4）第四代蜂窝移动通信系统（4G ）：4G 是3G 的进一步演化，在传统基础上不断提高无线通信的网络效率和功能，同时是多项技术的结合包括传统移动通信领域的技术和宽带无线接入领域的新技术及广播电视领域的结合。
8、 解：3G 技术的普及正使越来越多的人通过手机上网，4G 技术的推荐将使手机上网用户数量产生飞跃。手机的应用将取代手机的技术成为移动通信领域的主角，开发手机新用途将使未来竞争的焦点。宽带化、智能化、个性化、多媒体化、多功能化、环保化是世界移动通信发展的新趋势。
补充题：移动通信系统中的专网和公网的基本概念是什么？两者有什么区别？ 解：（1）概念：专用网是在给定业务范围内，为部门、行业、集团服务的专用移动通信系统。公网是一个商业形实体，由运营商来运营，向用户提供服务的移动通信系统。
（2）两者之间的区别：专用网是主要是满足本部门的工作需要而建立的，体现社会效益，公用网在体现社会效益的基础上以体现经济效益为主；专用网的用户只限本部门，公用网用户很广，用户是集团用户；专用网的频率利用率不高，但是公用网集中使用频率，提高了频率利用率。
Chapter 2
2、 解：（a ）发射功率：P T (dBm) =10log[P T (mW)]=10log[100*103mW]=50dBm
（b ）发射功率：P T (dBW) =10log[P T (W)]=10log[100W]=20dBm
当d=100m 时，接收功率：P R =24()T T R d
P G G λ∏==7*10-6w=-21.5dBm
3、 解：P R =24()T T R d P
G G λ∏ （1） 当d=10m 时：∵24()T T R d
P G G λ∏==1dBm ，λ=c/f ∴（3*108/（5*109*4*π*10））2
P T =1dBm
∴P T =5.5*103W
（2） 当d=100m 时：∵24()T T R d P G G λ∏==1dBm ，λ=c/f ∴（3*108/（5*109*4*π*100））2 P T =1dBm
∴P T =5.5*105W
6、 解：∵cos cos v d m f f λ=?=?
∴f d =（60/3.6）/[3*108/(800*106)]cos ?
所以当移动时，?=-π, f d =-44.4Hz
7、 解：（1）原因：多普勒频移引起的的频谱扩展和多径传播时延引起的时间
弥散。
（2）当()0.5f ρ?=时，c B =1
2c B f τπσ==V
8、 解：相关带宽越大，传输信号的带宽越大，多径时延越大带宽越小。
9、 解：（1）信道具有恒定增益和线性相位，并且相关带宽小于发送信号带
宽，则此信道
特性会导致接受的信号产生频率选择性衰落。当信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信道的带宽B s 小于多普勒扩展B D 时，信道冲激响应在符号周期内变化很快从而导致信号失真，产生的衰落为快衰落。
（2）原因：B s >Bc,信道中发送信号的时间色散引起频率选择性衰减，信号会因色散而产生符号间干扰，从频域来看，接收信号的不同频率会获得不同增益。Ts>Tc,信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信道的带宽B s 小于多普勒扩展B D 时，信道冲激响应在符号周期内变化很快产生快衰减。
10. 解：（1）特性：路径传输损耗是信道信号随无线电波传输距离变化而变化，是大尺度
衰落，距离增加，衰减增加，衰减缓慢；阴影衰落是传播环境中地形变化、建筑物以及其他障碍物对无线电波的遮挡而引起的衰落，是到大尺度衰落，距离增加，衰减增加，衰减缓慢；多径衰落是无线电波在传播过程中受散射体作用导致接收到的信号是多个路径传来的不同相位、幅度、到达时间的信号的叠加，是小尺度衰落，极短时间极短距离中明显的波动衰落。
（3） 模型：瑞利分布，发射机和接收机之间没有直射波途径；莱斯分布，
混合信号
包络近似为瑞利分布，发射机和接收机之间有直射波途径，且当信号中没有主导分量时，莱斯分布转化为瑞利分布，主导信号加强时，趋近于高斯分布；Nakagami-m 分布。对于无线信道的描述具有很好的适应性。m=1时，称为瑞利分布；m 较大时，接近于高斯分布。
11、 解：自由空间传输损耗：
32.4520lg ()20lg ()bs L f MHz d km =++=32.45+20lg400+20lg10=104.49dB
市区准平滑地形损耗中值：
=104.49dB+15dB-（-5dB ）+0=124.49dB
12、 解：E （τ）=(0.1)*1(0.01)*0(0.1)*2(1)(5)0.10.010.11
++++++=4.38us 2222
2
(0.01)(0)(0.1)(1)(0.1)(2)(1)(5)()0.010.10.11E τ+++=+++=21.07us
τσ= ∵1/(2)Bc τπσ=
∴ τσ=1/(2πBc)
当Bc=30kHz 时，τσ=1/（2π*30*103
）=5.305us>1.374us,AMPS 适合。 当Bc=200kHz 时，τσ=1/（2π*200*103
）=0.796us<1.374us,GSM 适合。 Chapter 3
2. 解：（1）语音压缩编码3类：波形编码、参量编码、混合编码。
（2）混合编码。
3. 解：①速率较低，纯编码速率应低于16kbps 。
②在一定编码速率下的音质应尽可能的高。
③编码时延要短，控制在几十毫秒内。
④编码算法应具有较好的抗误扰码性能，计算量小，性能稳定。
⑤算法复杂度适中，编译码器应便于大规模集成。
4. 解：（1）预处理：语音先进行预处理，即除去直流分量和进行预加重。
（2）LPC 分析：按照线性预编码的原理求预测滤波器的系数，按帧处理，每帧计算一次滤波器系数。
（3）短时分析滤波：对信号做短时预测分析，产生短时残差信号，即将信号加于预测滤波器，求出预测值()S n ∧
和残差d 。
（4）长时预测：在进行一次长期预测，以去掉其冗余并优化。
（5）规则脉冲编码：对残差量化编码，简化编码比特且使合成波形失真较小。
5. 解：CELP 编码是一种用码本（Codebook ）来作为激励的编码方法，即把
残差信号可
能出现的各种样值事先储存在储存器中。在收发两端各有一个码本，再线性预测时，现在对方的码本中检查出与此信号最接近的样值组合的地址码，然后将地址码发送给对方，对方收到这个地址码可从自己的码本中取出这个地址的残差信号加到滤波器上，就可得到重建的话音。
10、 解：（1）编码网格图：
（2）编码输出为：[111 001 010 101 010 011 111 001]，编码输出对应途径见编码网格图中红线。
（3）可能信道：A 、信息序列：[11010] B 、信息序列：[10100] C 、信息序列：[10010]
12、解：（1）一般Turbo码有的两个递归卷积码编码器，他们有相同的生成多项式，且有反馈存在，其冲击响应是个无限序列，由于RSC码比一般的非递归卷积码有更大的自由距离，因此有更强的抗干扰能力，误比特率更低。
（2）Turbo码通过迭代绕过了长码计算复杂的问题导致时延，所以对实时性要求很高的场合，Turbo码在实际应用中受到限制。
补充题：
1.码字的最小码距与纠检错能力的关系。
解：①为检测e个错码，要求最小码距：
01
d e
≥+
②为纠正t个错码，要求最小码距：
021
d t
≥+
③为纠正t个错码，同时检测e个错码，要求最小码距：
01
d e t
≥++
2.试根据Turbo码的编码框图和解码框图简述其编码和解码的过程。
解：（1）编码：典型的Turbo码编码器结构下面框图所示：由两个反馈的编码器（称为成员编码器）通过一个交织器I并行连接而成。如果必要，由成员编码器输出的序列经过删余阵，从而可以产生一系列不同码率的码。例如，对于生成矩阵为g=[g1,g2]的(2，1，2)卷积码通过编码后，如果进行删余，则得到码率为1/2的编码输出序列；如果不进行删余，得到的码率为1/3。一般情况下，Turbo码成员编码器是RSC编码器。原因在于递归编码器可以改善码的比特误码率性能。
（2）解码：由于Turbo码是由两个或多个分量码经过不同交织后对同一信息序列进行编码，Turbo码译码算法为了更好利用译码器之间的信息，译码算法所用的应是软判决信息而不是硬判决。一个由两个分量码构成Turbo码的译码器是由两个与分量码对应的译码单元和交织器组成的，将一个译码单元的软输出信息作为下一个译码单元的输入，为了获得更好的译码性能，将此过程迭代数次。
3.信道交织的原理是什么，主要解决什么问题？
解：（1）交织就是把码字的b个比特分散到n个帧中，以改变比特间的邻近关系，因此n值越大，传输特性越好，但传输时延也越大，所以在实际使用中必须作折衷考虑。
（2）解决纠正多个突发差错的问题，将一个有记忆的突发信道改造成一个随机独立差错信道。
4.已知信道的相干时间为T=10ms，编码比特的传输速率为R=50kbit/s，对于（7，
4）分组码交织器欲使相邻编码比特之间的衰落独立，求平均交织时延及所需要的存储量。
解：∵Ts=0.02msTc=10ms dTs≥Tc d≥500
∴交织演示：t=dTs=10ms
交织量：x=d*n=3500
5.
解：（1）状态序列：?00-00-10-11-01-10-01-10-11-01-10
（2）编码输出：[?001101?010010?000101?00]
第四章
二进制信息101101的波形示意图
解：波形图
OOK 信号
OOK 是0幅度取为0，另1幅度为非0.
2FSK 信号
码元“1”，“0”所对应的频率不同。
2PSK 信号
2PSK 信号取码元为“1”时，调制后载波与未调载波同相；取码元为“0”，调制后载波与未调载波反相；而取“1”和“0”时调制后，载波相位差为180°
2DPSK 信号
2PDSK 信号的载波当前相位与前一时刻的载波相位差值传递信息。
QPSK 、OQPSK 、π/4APSK 调制方式的优缺点，在衰落信道中一般选用哪种调制方式 答：（1）优缺点：
QPSK ：优点：具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性能，在电路中容易实现；缺点：有相位模糊，码元交替处的载波相位会发生突变，使调相波的包络出现零点，从而引起较大的包络起伏，其功率会产生很强的旁瓣分量。
DQPS 相比于QPSK 相位跳变小，频谱特性好，旁瓣的幅度小一些；
π/4-QPSK ：能够非相干解调，在多径衰落信道中比QPSK 性能好，比QPSK 具有很好的恒包络性质，但是不如OQPSK 。
（2）在衰落信道中通常用π/4-QPSK 方式，因为π/4QPSK 能够非相干解调的优点，在多径衰落信道中比QPSK 性能好。
QPSK 、OQPSK 、π/4QPSK 信号相位跳变在信号星座图上的路径有什么不同
答：QPSK 的星座图过原点，码元间相位跳变是180°
OQPSK 的星座图不过原点，相位跳变是0°或90°
π/4-QPSK 的星座图不过原点，相位跳变是135°。
8、什么是OFDM 信号？为什么可以有效抵抗频率选择性衰落？
答：OPDM 信号是正交频分复用信号，把高速的数据流通过串并变换，并且分配到多个并行的正交子载波上，同时进行传输。
OFDM 信号是将高速串行的数据流通过串并变换，分配到并行的各个子载波上传输，从而使得每个子载波上数据符号持续长度增加， OFDM 符号长度远远大于信道的最大时延扩展，可以消除时间弥散信道所带来的符号间干扰，抵抗选择性衰落。
9、OFDM 系统中CP 的作用是什么？
解：保护子载波之间的正交性，消除子载波间干扰。
11若4ASK 调制的误码率为P4，推到方形16QAM 调制的误码率
.解：4ASK 调制的误码率：
即可得到方形16QAM 调制的误码率：
2164441(1)(2)QAM ASK ASK ASK P P P P ----=--=-。
设有d min=sqrt(2)的4ASK 星座，求多增加一比特输出且仍然保持d min 不变所需要的能量增加
16（1解：
（2）输出符号序列：
17、解：（1）、（2）
（3）
18、
4) 8PSK 有可能， 8QAM 不可能。
5)
第五章
简要说明直接序列扩频和解扩的原理
答：扩频：待传输信息信号的频谱与高速率的伪噪声码波形相乘后扩展频谱，成为宽频带信号。
解扩：在接收端产生一个与发信机中伪随机码同步的本地参考伪随机码，对接收信号进行相关处理。
为什么扩频信号能有效抑制窄带干扰？
答：因为干扰信号和本地参考伪噪声进行相关处理后，频带被扩展，干扰信号的能量被扩展到整个传输频带之内，从而降低了干扰信号的功率谱密度，然后通过相关处理后再通过中频滤波器的通频带很窄，因此绝大部分的干扰信号和噪声信号的功率会被中频滤波器滤除，达到抑制窄带干扰的目的。
6、解释频率跳变扩展系统抵抗宽带干扰和窄带干扰的物理机制
答：宽带干扰信号的能量分布在较宽的频带上，接收机通过窄带滤波器能将大部分能量滤除；窄带干扰信号，接收机可以通过躲避的办法，不让干扰信号通过接收机中的中频滤波器。因而宽带干扰，是跳频接收机将干扰信号的能量在较宽的频带上进行了平均；窄带干扰，跳频接收机将干扰信号的能量在较长的时间段内进行了平均。
11、RAKE 接收机的工作原理是什么？
答：RAKE 接收机由一组相关器构成，每个相关器和多径信号中的一个不同时延的分量同步，输出的是携带相同信息不同时延的信号，这些信号以适当的时延对齐后按照某种方式进行合并就可以增加信号的能量，从而改善信噪比。
12、分集接受技术的指导思想是什么？
答：分散传输：收端获得多个统计独立、携带同一信息的衰落信号；
集中处理：收到的多个统计独立的衰落信号会进行合并以降低衰落对信号的影响。
13、什么是宏观分集和微观分集？移动通信中常用哪些微观分集？
答：宏观分集是用来对抗楼房等物体的阴影效应的分集。
微观分集是用来对抗多径衰落的分集技术。
移动通信通常在多径衰落时用微观分集如空间分集、角度分集、频率分集、角度分集、时间分集。
14、合并方式有哪几种？哪一种可以获得最大的输出信噪比？为什么？
答：合并的方式最大比值合并、等增益合并、选择式合并。
最大比值合并可以获得最大的输出信噪比。最大比值合并的改善因子的改善效果最佳。
补充题：
证明MAC 接收分集中，能使输出信噪比
γ∑最大化的加权系数i ?为22/i i N γ?∝。同时证明，在该加权系数下i
i γγ∑=∑
解：合并后信号：1M R k k
k r r α==∑
2/k k r ασ=，信噪比最大，合并后输出为：21M mr k k
k N N α==∑，其中2
σ为每条支路上的噪声功率。
本题说明，由于阵列增益的原因，即使没有衰落，分集合并也能带来性能增益。考虑N 支路的分集合并系统，每个支路是信噪比为
10i dB γ=的AWGN 信道。假设采用M=4的M-QAM 调制，其误码率近似为
1.5/(1)0.2M b P e γ--=，其中γ是接收信噪比。 求N=1时的b P
MRC 下，求使b P <610-的N 。
解： (1) 因为 1.5/(1)
0.2M b P e γ--=，所以当N=1时，15*1/(41)
0.2b P e --==0.00135
（2）因为15*1/(41)0.2b P e --=<610-，所以N>2.44,则Nmin=3.
3.下行MIMO 技术都包括哪几种，其具体工作原理是什么？
解：空间复用、波束赋形和传输分集
空间复用：发射的高速数据被分成几个并行的低速数据流，在同一频带从多个天线同时发射出去。
波束赋形：一种应用于小间距的天线阵列多天线传输技术，其主要原理是利用空间的强相关性及波的干涉原理产生强方向性的辐射方向图，使辐射方向图的主瓣自适应的指向用户来波方向，从而提高性噪比，提高系统容量或者覆盖范围。
传输分集：发射分集就是在发射端使用多幅发射天线发射相同的信息，接收端获得比单天线高的信噪比。
4.均衡器的分类有哪些。
解：线性时域均衡器、非线性时域均衡器和单载波频域均衡器、多载波频域均衡器。
第六章
大区制和小区制的主要区别是什么？分别适用于怎样的场合？
答：区别：大区制是由一个基站覆盖整个城市或地区。大区制的通信容量小；小区制是将整个服务区域划分成多个无线电区，每个小区都由一个基站控制，各个小区可以相互通信，小区制通信容量大。
适用场合：大区制：用户密度不大或通信容量小的系统；
小区制：用户密度较大或通信容量较大的系统。
为什么蜂窝网要采用六边形？
答：正六边形最接近理想的圆形辐射模式，覆盖面积最大，重叠面积最小，从而使得基站数量最小，无线频率个数最少。
比较顶点激励与中心激励的区别，说明顶点激励的优点
答：区别：“顶点激励”采用定点天线，在每个蜂房相间的三个顶角上设置基站；“中心激励”在无线区的中心设置基站，采用全向天线覆盖。
优点：定点激励可以消除障碍物阴影，从而降低干扰；允许较小的同频复用距离，降低构成小区单位小区簇的无线区数，简化设备，降低成本。
如何选取频分复用因子？
答：由D Q R =
=Q 为同频复用因子，D 为同频复用距离，R 为小区的辐射半径，NR 为小区数量。可得小的小区簇Q 小，同频干扰变大；大的小区簇Q 大，同频干扰减小。
解：因为0S I =
可得4
156SIR dB ==
D Q R == 从而：N=4.59=5
解：信道差值阵列：2 9 5 3 4 2
11 14 8 7 6
16 17 12 9
19 21 14
23 23
存在相同的两个值，所以不是三阶互调波道组。
无三阶互调波道信道序列直观性强，用其反响的差值序列有些不便且频率利用与不高。
第七章
1. System structure conclude:
Mobile Station, Base Transceiver, Base Station Controller, Base Station System, Mobile Switching Centre, Visitor Location Register, Home Location Register, Authentication Centre, Equipment Identity Register, Operations and Maintenance Centre.
2. GSM 采用的是TDMA 体制，物理信道是载频上的一个TDMA 时隙。GSM 的时隙帧结构由5个层次：时隙、TDMA 帧、复帧、超帧、和超高帧。
时隙：物理信道的基本单元。
TDMA 帧：由8个时隙组成，是占据载频带宽的基本单元，即每个载频有8个
时隙。
复帧：有两种类型，其一是由26个TDMA 帧组成的复帧。另一种是由51个
TDMA 帧组成的复帧。
超帧：由51个26帧组成的复帧或26个由51帧组成的复帧结构。
超高帧：等于2048个超帧。
3. ＧＳＭ系统对每个物理信道进行“信道复用”，在传输过程中把逻辑信道按照一定指配方法放到相应的物理信道上，这种指配方法即是ＧＳＭ系统中逻辑信道与物理信道间的映射。
（１）ＤＣＨ和ＣＣＣＨ在ＴＳ０上的复用。
一个基站有Ｎ个载频，每个载频有８个时隙。我们将载波定义为Ｃ０，Ｃ１，……，Ｃ７。下行链路从Ｃ０的第０个时隙（ＴＳ０）开始，Ｃ０的第０个时隙（ＴＳ０）只用
于映射控制信道，Ｃ０也称为广播控制信道。
BCCH和CCCH共占用51个TS0时隙。尽管只占用了每一帧的TS0时隙，但从时间上讲长度为51个TDMA帧。作为一种复帧，以每出现一个空闲帧作为此复帧的结束，在空闲帧之后，复帧再从F、S开始进行新的复帧。以此方法进行重复，即时分复用构成ＴＤＭＡ的复帧结构。
ＴＳ０上ＲＡＣＨ的复用
（２）ＳＤＣＣＨ和ＳＡＣＣＨ在ＴＳ１上的复用。
下行链路Ｃ０上的ＴＳ１时隙用来将专用控制信道映射到物理信道上，上行链路Ｃ０上的ＴＳ1与下行链路C0上的TS1具有相同的结构，只是他们在时间上有一个偏移，即意味着对于一个移动台可同时双向接续。载频上的上行、下行的TS0和TS1供控制逻辑信道使用。
ＳＤＣＣＨ与ＳＡＣＣＨ在ＴＳ１上的复用（下行）
ＳＤＣＣＨ与ＳＡＣＣＨ在ＴＳ１上的复用（上行）
（３）ＴＣＨ在ＴＳ２上的复用
上行链路的ＴＣＨ与下行链路的ＴＣＨ结构完全一样，只是有一个时间的偏移。时间偏移为３个ＴＳ，也就是说上行的TS2与下行的TS2不同时出现，表明移动台的收发不必同时进行。
TCH的复用
4. GSM系统中的抗干扰技术：
1 信道编解码技术：同时使用了分组码和卷积吗这两种差错控制编码。
2 交织编码技术：采用二交织的方法，信道编码后首先进行内部交织，再进行块间交织。
3 跳频技术
5. 位置登记：在MS接入GSM网络时，MSC根据客户发送的IMSI中的H1H2H3消息，
向该
客户的归属位置寄存器（HLR）发送新的位置信息，更新MS的位置区别码。
MS非首次开机时的入网更新
6．漫游用户呼叫转移示意图：
7. 在通话过程中,移动台不断向所在小区基站报告本小区和相邻小区基站的无线电环境参数。本小区基站判断是否应该进行越区切换。当满足越区切换条件时，基站向ＭＳＣ发送越区切换请求，越区切换请求信息包括ＩＭＳＩ和新基站位置码。ＭＳＣ立刻判断此新基站位置码是否属于本ＭＳＣ辖区，若确认是否属于本ＭＳＣ辖区的ＢＳ，ＭＳＣ则通知ＶＬＲ为其寻找一空闲信道。ＶＬＲ将找到的信道号及ＩＭＳＩ传送给ＭＳＣ，而ＭＳＣ将信道的频率值及ＩＭＳＩ经过本区的ＢＳ发送给MS，MS根据信道的频率值将工作频率切换到新的频率点上，并进行环路核准。核准信息经MSC核准后，MSC通知BS释放原信道。至此，MS完成了一次越区切换。若环路核准不符，则BS重发，直到核准正确为止。
越区切换流程图:
8. 该波道组有三阶互调干扰。当选用无三阶互调波道组工作时，在占用的频段内，
只能使用一部分波道，因而频段利用率低而且用的波道数越多，频段利用率越低。
第八章
1. 前向信道包括1个导频信道，1个同步信道，至多7个寻呼信道以及多个前向业务信道。
导频信道：用于传送导频信息，其作用为：①移动台通过此信道可以快速而精确地捕获信道的定时信息，与之同步，并提取相干载波进行信号的解调。②移动台通过对周围基站的导频信号轻度进行检测和比较，从而决定是否进行越区切换。
同步信道：用于传输同步信息，各移动台可以利用这些信息进行同步捕获。同步信道在同步捕捉阶段使用，一旦捕捉成功，一般就不再使用。其数据速率是固定的，为1200b/s。
寻呼信道：其功能包括向覆盖区域内的移动台广播系统配置参数，在呼叫接续阶段传输寻呼移动台的信息向尚未分配业务信道的移动台传送控制消息等。
前向业务信道：是基站向移动台传送业务信息的信道。
反向信道物理信道和逻辑信道。物理信道由周期为242-1的PN长码构成，用长码的不同来区分用户。逻辑信道包括接入信道和反向业务信道。
接入信道：反向接入信道的作用是在移动台没有占用业务信道之前提供移动台至基站的传输通路。移动台使用接入信道发送非业务信息。接入信道允许多个用户同时抢占同一个接入信道。
业务信道：主要用来传输业务信息，也可以用来传送辅助业务和信令信息。
2. Walsh码：对于前向链路：依据两两正交的Walsh序列，将前向信道划分为64个码分信道，码分信道与Walsh序列一一对应。Walsh序列码速率与PN码速率相同，均为1.2288mhz。前向多址接入方案由采用正交Walsh序列实现；一个编码比特周期对应一个Walsh序列。对于反向链路：Walsh序列作为调制码使用，即64阶正交调制。6个编码比特对应一个64位的Walsh序列。
短码：前向信道中，短码用于对前向信道进行调制，使前向信道带上本基站的标记，不同的基站使用不同相位的短码，从而互相区别开来。在反向信道中，短码用于对反向业务信道进行调制，作用与短码在前向信道中相同。
长码：前向信道中，长码用于对业务信道进行扰码（作用类似于加密）。在反向信道中长码用来直接进行扩频，由于区分不同的接入手机。
3. 对于前向链路：依据两两正交的Walsh序列，将前向信道划分为64个码分信
道，码分
信道与Walsh序列一一对应。Walsh序列码速率与PN码速率相同，均为1.2288mhz。前向多址接入方案由采用正交Walsh序列实现；一个编码比特周期对应一个Walsh序列。对于反向链路：Walsh序列作为调制码使用，即64阶正交调制。6个编码比特对应一个64位的Walsh序列。
4. 远近效应是指当基站同时接收两个距离不同的移动台发来的信号时，由
于两个移动台功率相同，则距离基站近的移动台将对另一移动台信号产生严重干扰。
功率控制分为上行功控和下行功控。
上行功控使各用户间相互干扰最小，克服远近效应。
下行功控可以避免基站向距离近的移动台辐射过大的信号功率，也可以防止或减少由于移动台进入传播条件恶劣或背景干扰过强的地区而发生误码率增大或通信质量下降的现象。
5.切换过程可以分为三个阶段：链路监测和测量，目标小区的确定和切换
触发，切换执行。
6.软切换只能在使用相同频率的小区间进行。软切换能提高切换成功率，
但也会导致硬件成本的增加，占用更多的资源，当切换的触发机制设定不合理导致过于频繁的控制消息交互时，影响用户正在进行的通话质量。在软切换过程中，会同时占用两个基站的信道单元和Walsh码资源。软切换的前提是小区间使用相同的频率。
第九章
1. 3G的主要标准有:欧洲和日本的WCDMA、美国的CDMA2000和中国的TD-SCDMA
WCDMA的演进主要分为R99、R4、R5、R6和R7等几个主要阶段。
CDMA2000的主要演进途径：CDMAONE→(IS-95B→)CDMA20001X→CDMA20001Xev.
TD-SCDMA的主要演进过程如下：
哈工大移动通信第二次作业
第四章 1、二进制信息101101的波形示意图 解：波形图 OOK信号 OOK是0幅度取为0，另1幅度为非0. 2FSK信号 码元“1”，“0”所对应的频率不同。 2PSK信号 2PSK信号取码元为“1”时，调制后载波与未调载波同相；取码元为“0”，调制后载波与未调载波反相；而取“1”和“0”时调制后，载波相位差为180°
2DPSK信号 2PDSK信号的载波当前相位与前一时刻的载波相位差值传递信息。 3、QPSK 、OQPSK、π/4APSK调制方式的优缺点，在衰落信道中一般选用哪 种调制方式 答：（1）优缺点： ●QPSK：优点：具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性能，在电路中容 易实现；缺点：有相位模糊，码元交替处的载波相位会发生突变，使调 相波的包络出现零点，从而引起较大的包络起伏，其功率会产生很强的 旁瓣分量。 ●DQPS相比于QPSK相位跳变小，频谱特性好，旁瓣的幅度小一些； ●π/4-QPSK：能够非相干解调，在多径衰落信道中比QPSK性能好，比 QPSK具有很好的恒包络性质，但是不如OQPSK。 （2）在衰落信道中通常用π/4-QPSK方式，因为π/4QPSK能够非相干解调的优点，在多径衰落信道中比QPSK性能好。 4、Q PSK 、OQPSK 、π/4QPSK信号相位跳变在信号星座图上的路径有什么不 同 答：QPSK的星座图过原点，码元间相位跳变是180°
OQPSK 的星座图不过原点，相位跳变是0°或90° π/4-QPSK 的星座图不过原点，相位跳变是135°。 8、什么是OFDM 信号？为什么可以有效抵抗频率选择性衰落？ 答：OPDM 信号是正交频分复用信号，把高速的数据流通过串并变换，并且分配到多个并行的正交子载波上，同时进行传输。 OFDM 信号是将高速串行的数据流通过串并变换，分配到并行的各个子载波上传输，从而使得每个子载波上数据符号持续长度增加， OFDM 符号长度远远大于信道的最大时延扩展，可以消除时间弥散信道所带来的符号间干扰，抵抗选择性衰落。 9、OFDM 系统中CP 的作用是什么？ 解：保护子载波之间的正交性，消除子载波间干扰。 11若4ASK 调制的误码率为P4，推到方形16QAM 调制的误码率 .解：4ASK 调制的误码率： ] )14(3[23 ])1(3[)11(200N E Q N M E Q M P av av M -=- - =413(1)44ASK P erfc erfc -=-= 即可得到方形16QAM 调制的误码率： 2 164441(1)(2)QAM ASK ASK ASK P P P P ----=--=-。 13. 设有d min=sqrt(2)的4ASK 星座，求多增加一比特输出且仍然保持d min 不
移动通信课后答案
思考题1答案 1.1简述移动通信的特点。 答：移动通信的主要特点如下： （1）移动通信利用无线电波进行信息传输。移动通信中基站至用户之间必须靠无线电波来传送消息。然而无线传播环境十分复杂，导致无线电波传播特性一般很差，另外，移动台的运动还会带来多普勒效应，使接收点的信号场强振幅、相位随时间地点而不断地变化，严重影响了通信的质量。这就要求在设计移动通信系统时，必须采取抗衰落措施，保证通信质量； （2）移动通信在强干扰环境下工作，主要干扰包括互调干扰，邻道干扰和同频干扰等； （3）通信容量有限。频率作为一种资源必须合理安排和分配，为满足用户需求量的增加，只能在有限的已有频段中采取有效利用频率措施，如窄带化、频道重复利用、缩小频带间隔等方法来解决； （4）通信系统复杂。由于移动台在通信区域内随时运动，需要随机选用无线信道，进行频率和功率控制、地址登记、越区切换及漫游存取等跟踪技术。这就使其信令种类比固定网要复杂的多。在入网和计费方式上也有特殊的要求，所以移动通信系统是比较复杂的； （5）对移动台的要求高。移动台长期处于不固定位置，外界的影响很难预料，这要求移动台具有很强的适应能力。此外，还要求性能稳定可靠、携带方便、小型、低功耗及能耐高、低温等。同时，要尽量使用户操作方便，适应新业务、新技术的发展，以满足不同人群的使用。这给移动台的设计和制造带来很大的困难。 1.3 简述蜂窝式移动通信的发展历史，说明各代移动通信系统的特点。 答：第一代（1G）以模拟式蜂窝网为主要特征，是20世纪70年代末80年代初就开始商用化的。其中最有代表性的是北美的AMPS（Advanced Mobile Phone System）、欧洲的TACS （Total Access Communication System）两大系统，另外还有北欧的NMT及日本的HCMTS 系统等。 从技术特色上看，1G以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性。主要是措施是采用频分多址FDMA方式实现对用户的动态寻址功能，并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用方式，达到扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在信道动态特性匹配上，适当采用了性能优良的模拟调频方式，并利用基站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。 第二代（2G）以数字化为主要特征，构成数字式蜂窝移动通信系统，，它于20世纪90年代初正式走向商用。其中最具有代表性的有欧洲的时分多址（TDMA）GSM（GSM原意为Group Special Mobile，1989年以后改为Global System for Mobile Communication）、北美的码分多址（CDMA）的IS-95两大系统，另外还有日本的PDC系统等。 从技术特色上看，它是以数字化为基础，较全面地考虑了信道与用户的二重动态特性及相应的匹配措施。主要的实现措施有：采用TDMA（GSM）、CDMA（IS-95）方式实现对用户的动态寻址功能，并以数字式蜂窝网络结构和频率（相位）规划实现载频（相位）再用方式，从而扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在对信道动态特性的匹配上采取了下面一系列措施： （1）采用抗干扰性能优良的数字式调制：GMSK（GSM）、QPSK（IS-95），性能优良的抗干扰纠错编码：卷积码（GSM、IS-95）、级联码（GSM）； （2）采用功率控制技术抵抗慢衰落和远近效应，这对于CDMA方式的IS-95尤为重要；
移动通信课后题.
2012-2013学年09级《移动通信》复习题及参考答案 第一章 概论 1、什么叫移动通信?移动通信有哪些特点？ 【答】 移动通信是指通信双方至少有一方在移动中（或者临时停留在某一非预定的位置上）进行信息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机或者行人）和移动体之间的通信，移动体和固定点（固定无线电台或有线用户）之间的通信。 特点： 1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输； 2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的； 3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增； 4、移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效； 5、移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用。 2、单工通信与双工通信有何区别？各有何优缺点？ 【答】 所谓单工通信，是指通信双方电台交替地进行收信和发信。此工作方式设备简单，功耗小，但操作不便，通话时易产生断断续续的现象。它一般应用于用户少的专用调度系统。 所谓双工通信，是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式，有时亦称全双工通信。这种方式操作方便，但电能消耗大。模拟或数字式的蜂窝电话系统都采用双工制。 第二章 调制解调 1、移动通信中对调制解调技术的要求是什么？（请总结3G ，LTE 等高速数据传输对调制解调技术的要求） 【答】 已调信号的频谱窄和带外衰减快（即所占频带窄，或者说频谱利用率高）；易于采用相干或非相干解调；抗噪声和抗干扰的能力强；以及适宜在衰落信道中传输。 已调信号所占的带宽要窄：频谱主瓣窄； 已调信号频谱副瓣的幅度要低，辐射到相邻频道的功率就小； 经调制解调后的输出信噪比（S/N ）较大或误码率较低。 1、所有的技术必须在规定频带内提供高的传输效率 2、要使信号深衰落引起的误差数降至最小 3、应使用高效率的放大器 4、在衰落条件下获得所需要的误码率 2、已调信号的带宽是如何定义的？FM 信号的带宽如何计算？ 【答】已调信号的带宽是指已调信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。 )(2)1(2m m f FM f f f m B +?=+=
哈工大移动通信设计题瑞利衰落信道代码
main clc; LengthOfSignal=10240; %设置信号长度(由于最好大于两倍fc奈奎斯特采样) fm=512; %最大多普勒频移 fc=5120; %载波频率 t=1:LengthOfSignal; % SignalInput=sin(t/100); SignalInput=sin(t/100)+cos(t/65); %时域信号输入 delay=[0 21 62 100 150 250]; %设置不同路径的时延 power=[0 -1 -5 -11 -16 -20]; %功率衰减系数dB y_in=[zeros(1,delay(6)) SignalInput]; %为时移补零 y_out=zeros(1,LengthOfSignal); %时域输出信号 fori=1:6 Ray; y_out=y_out+r.*y_in(delay(6)+1-delay(i):delay(6)+LengthOfSignal-delay(i))*10^(power(i)/20); end; %进行输出信号叠加 figure(1); subplot(2,1,1); plot(SignalInput(delay(6)+1:LengthOfSignal),'r'); %画出时域信号输入波形 title('时域信号输入'); subplot(2,1,2); plot(y_out(delay(6)+1:LengthOfSignal),'r'); %画出时域信号输出波形 title('时域信号输出'); figure(2); plot(Sf1,'r'); title('多普勒滤波器的频率响应特性'); %画出多普勒滤波器的频率响应特性 Ray f=1:2*fm-1; %设置通频带宽度 y=0.5./((1-((f-fm)/fm).^2).^(1/2))/pi; %多普勒功率谱函数(基带) Sf=zeros(1,LengthOfSignal); Sf1=y;%多普勒滤波器的频率响应特性 Sf(fc-fm+1:fc+fm-1)=y; %(把基带映射到载波频率) x1=randn(1,LengthOfSignal); x2=randn(1,LengthOfSignal); nc=ifft(fft(x1+1i*x2).*sqrt(Sf)); %同相分量nc函数表达式 x3=randn(1,LengthOfSignal); x4=randn(1,LengthOfSignal);
移动通信练习题与答案(1)
《移动通信》综合习题 一、选择题 1．GSM 系统采用的多址方式为（） （A） FDMA （ B） CDMA （ C） TDMA （ D） FDMA/TDMA 2．下面哪个是数字移动通信网的优点（） （A ）频率利用率低（B）不能与ISDN 兼容 （C）抗干扰能力强（D）话音质量差 3． GSM 系统的开放接口是指（） （ A）NSS 与 NMS 间的接口（B）BTS与BSC间的接口 （ C） MS 与 BSS 的接口（D）BSS与NMS间的接口 4．下列关于数字调制说法错误的是（） A 数字调制主要用于2G、 3G 及未来的系统中 B数字调制也包含调幅，调相，调频三类 C频率调制用非线性方法产生，其信号包络一般是恒定的，因此称为恒包络调制或非线性调制 D幅度 / 相位调制也称为线性调制，因为非线性处理会导致频谱扩展，因此线性调制一般比非线性调制有 更好的频谱特性 5．为了提高容量，增强抗干扰能力，在GSM 系统中引入的扩频技术（） （ A）跳频（B）跳时（C）直接序列（D）脉冲线性调频 6．位置更新过程是由下列谁发起的（） （ A）移动交换中心（ MSC ）（B）拜访寄存器（ VLR ） （ C）移动台（ MS）（D ）基站收发信台（BTS） 7． MSISDN 的结构为（） （ A） MCC+NDC+SN（ B）CC+NDC+MSIN （ C） CC+NDC+SN（ D） MCC+MNC+SN 8． LA 是（） （ A）一个 BSC 所控制的区域（ B）一个 BTS 所覆盖的区域 （ C）等于一个小区（ D）由网络规划所划定的区域 9． GSM 系统的开放接口是指（） （ B） NSS 与 NMS 间的接口（ B） BTS 与 BSC 间的接口 （ C） MS 与 BSS 的接口（D） BSS 与 NMS 间的接口 10．如果小区半径 r＝15km ，同频复用距离D＝ 60km ，用面状服务区组网时，可用的单位无线区群的小区最少个数为。（） (A)N ＝4(B)N ＝7（C）N＝ 9(D) N ＝12 11．已知接收机灵敏度为 0.5μ v，这时接收机的输入电压电平 A 为。（） (A)－ 3dBμ v(B)－ 6dBμ v(C) 0dBμ v(D) 3dBμv 12．下列关于数字调制说法错误的是（ B） A 数字调制主要用于 2G、 3G 及未来的系统中 B数字调制也包含调幅，调相，调频三类 C频率调制用非线性方法产生，其信号包络一般是恒定的，因此称为恒包络调制或非线性调制 D幅度 / 相位调制也称为线性调制，因为非线性处理会导致频谱扩展，因此线性调制一般比非线性调制 有更好的频谱特性 13． CDMA 软切换的特性之一是（） （A）先断原来的业务信道，再建立信道业务信道 （B）在切换区域 MS 与两个 BTS 连接 （C）在两个时隙间进行的
移动通信课后作业
1. 表6 - 1 所列的各种模拟蜂窝系统的主要区别有哪些? 各种系统之间能否实现漫游? 答：首先，各个模拟蜂窝系统的基站/移动台发射频率不同，所有的系统都是基站发射频率高于移动台发射频率。频道间隔各个系统也不相同，NMT-900频道间隔是12.5KHz，AMPS 频道间隔是30KHz，其余系统均是25KHz。移动台和基本发射频率间隔除NMT-450是10MHz，NTT系统是50MHz，其余系统均是45MHz。基站和移动台发射功率各个系统也不相同，小区半径也不相同，并且变化范围很大，普遍在0.5-20/2-20/1-40km。各个系统的区群设置普遍是7/12，NMT-900和NTT系统的区群设置是9/12。话音调制各个系统均采用FM调制，但频偏有所不同。信令调制方式存在差异，除北欧的系统采用FFSK方式，其他系统均采用FSK 方式。各个系统的信令速率差异较大，信令速度最慢的是日本的NTT系统仅为0.3Kb/s，最快的为AMPS系统，信令速率为10Kb/s。纠错编码均采用卷积码，但各个系统纠错编码参数不同。基于上述分析，因为各个系统的发射频率不同，话音调制方式也不相同，信令编码的调制方式也不相同，各个系统的差异较多，它们互不兼容，因此移动用户无法在各种系统之间实现漫游。 2. 某手机的灵敏度为-110 dBm, 若接收机输入阻抗为50 Ω，试求出相应的以电压表示的灵敏度。 答：-110dBm=(-110-30)dB=-140Db -140=10log(U2/50) U=0.71uV 手机的电压灵敏度为0.71uV。 3. 蜂窝系统中有哪些信道类型，各有何特点? 在话音信道中传输哪些控制信令? 答：蜂窝系统中有无线信道和有线信道，这两种信道中都有话音信道和控制信道。话音信道用于传送话音，控制信道专用于传送控制信令。控制信道是为建立话音信道服务的，所以控制信道也称为建立信道。话音信道中传输的控制信令有SAT监测音信号和ST信令音信号，SAT是在前向和反向话音信道上传输的，ST是在反向话音信道上传输的。 4. 2-M:根据表7-6的GSM容量计算方法，计算D-AMPS和PDC系统的容量（答案已知，给出完整详细计算过程）？GSM系统的容量低于D-AMPS和PDC系统的容量，分析其原因何在? 答：首先给出信道数与流入话务量之间的关系表格 总频段25MHz，频道带宽30KHz，每频道信道数为3， 频道总数M= 25000/30*3=2500 按照区群数7计算，ch/cell=2500/7=357 每个小区又分为三个扇区，每个扇区的信道数=2500/7/3=119 根据上表，可知每个扇区的爱尔兰为106.44，可知Erl/cell=106.44*3=319.32
移动通信书习题答案(西安电子科技大学出版社)(第二版)(章坚武编)
第一章 1． 答：（1）VHF/UHF 频段较适合移动通信。 （2）天线较短，便于携带和移动。 （3）抗干扰能力强。 2． 答：150MHz 的收发频率间隔为5.7MHz ，450MHz 的收发频率间隔为10MHz ，900MHz 的收发频率间隔为45MHz 。 3． 答：θλcos v f d = 4． 答：分为单工制，半双工制和全双工制。 5． 答：与其他通信方式相比，移动通信具有以下基本特点： （1） 电波传播条件恶劣。 （2） 具有多普勒效应。 （3） 干扰严重。 （4） 接收设备应具有很大的动态范围。 （5） 需要采用位置登记、越区切换等移动性管理技术。 （6） 综合了各种技术。移动通信综合了交换机技术、计算机技术和传输技术等各种技术。 （7） 对设备要求苛刻。移动用户常在野外，环境条件相对较差，因此对其设备（尤 其专网设备）要求相对苛刻。 6． 答：频分多址、时分多址、码分多址和空多址。 7． 答：作为下一代（3G ）标准的IMT-2000具有特性如下： （1） 采用1.8~2.2GHz 频带的数字系统； （2） 在多种无线环境下工作（蜂窝系统、无绳系统、卫星系统和固定的无线系统环 境）； （3） 使用多模终端，提供漫游能力； （4） 提供广泛的电信业务； （5） 具有与固定网络业务可比的高质量和完整性； （6） 具有国际漫游和系统内部越区切换的能力； （7） 使用智能网（IN ）技术进行移动性管理和业务控制； （8） 具有高水平的安全和保密能力； （9） 具有灵活开放的网络结构； 8． 均衡技术是指在数字通信系统中，由于多径传输、信道衰落等影响，在接收端会产生严重的码间干扰（Inter Symbol Interference ，简称ISI ），增大误码率。为了克服码间干扰，提高通信系统的性能，在接收端采用的技术。均衡是指对信道特性的均衡，即接收端的均衡器产生与信道特性相反的特性，用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。 信道编码技术是通过在传输数据中引入冗余来避免数字数据在传输过程中出现差错从而在一定程度上提高链路性能的方法。 信源编码与信道编码的区别 信源编码为了减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号的平均信息量，对信源输出的符号序列所施行的变换。具体说，就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法，把
哈工大电信院移动通信1-3章作业
1第一章 1-3单工通信和双工通信有什么区别？各有什么优缺点？ 单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发信。优点：收发机可使用同一副天线，而不需要天线共用器，设备简单，功耗小。缺点：操作不方便，在使用过程中，往往会出现通话断续现象。 双工通信是指通信双方，收发机均同时工作。优点：任一方通话时都可以听到对方的语音，没有按“按-讲”开关，双方通话想市内通话一样。缺点：在使用过程中，不管是否发话，发射机总是工作的，故电能消耗大，这对以电池为能源的移动台是很不利的。 1-4无线信道几种双工方式各自的特点及优点分别是什么？ 频分双工（FDD）利用两个不同的频率来区分收、发信道。即对于发送和接收两种信号，采用不同频率进行传输。 优点：快衰落对于FDD影响较小，FDD支持用户的移动速率高，能达到TDD的两倍甚至更高。FDD可以借助频率选择性进行干扰隔离，系统内和系统间干扰小。不需要复杂的网络规划和优化技术。 时分双工（TDD）利用同一频率但不同的时间段来区分收、发信道。即对于发送和接收两种信号，采用不同时间（时隙）进行传输。 时分双工的优点： 1.能够灵活配置频率，使用FDD系统不易使用的零散频段； 2.可以通过调整上下行时隙转换点，提高下行时隙比例，能够很好的支持非对称业务； 3.具有上下行信道一致性，基站的接收和发送可以共用部分射频单元，降低了设备成本； 4.接收上下行数据时，不需要收发隔离器，只需要一个开关即可，降低了设备的复杂度； 5.具有上下行信道互惠性，能够更好的采用传输预处理技术，如预RAKE技术、联合传输(JT)技术、智能天线技术等，能有效地降低移动终端的处理复杂性。 1-6 简述蜂窝移动通信系统的发展和各阶段的特点。 蜂窝组网理论的提出要追溯到20世纪70年代中期，随着民用移动通信用户数量的增加，业务范围的夸大，有限的频谱供给与可用频道数要求递增之间的矛盾日益尖锐。为了更有效地利用有效的频谱资源，美国贝尔实验室提出了小区制，蜂窝组网的理论。 （1）第一代蜂窝移动通信系统 20世纪70年代，美国贝尔实验室提出了蜂窝小区和频率复用的概念。 1978年，贝尔实验室开发了先进的数字移动电话系统，这是第一中真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝移动通信系统。随后其他工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。特点：这些系统都是双工的基于频分多址的模拟指示系统，其传输的无线信号为模拟量，利用蜂窝组网技术以提高频率资源利用率，采用蜂窝网络结构，客服大区制容量密度低、活动范围
移动通信技术习题答案
《移动通信技术》习题答案 第一章概论 一、名词解释 1．单工制 : 单工制指通信双方的收发信机交替工作 2．双工制: 双工制指通信双方的收发信机均同时工作3．SDMA： 空分多址指通过空间的分割来区别不同的用户。4．大区制： 大区制移动通信系统是早期采用的，它一般设有一个基站，负责服务区移动通信的联络与控制。如果覆盖围要求半径为30km～50km，则天线高度应为几十米至百余米。发射机输出功率则应高达200W。在覆盖区有许多车载台和手持台，它们可以与基站通信，它们之间也可直接通信或通过基站转接通信。 5．小区制： 将一个大区制覆盖的区域划分成若干小区，每个小区（Cell）中设立基站（BS），与用户移动台（MS）间建立通信。 6．频率复用：
在频分制的蜂窝系统中，每个小区占用一定的频道，而且各个小区占用的频道是不同的。假设每个小区分配一组载波频率，为避免相邻小区之间产生干扰，各个小区的载波频率应不相同。因为频率资源是有限的，所以当小区覆盖不断扩大，小区数目不断增加时，将出现频率资源不足的问题。 7．MSC： 移动业务交换中心。是蜂窝通信网络的核心，其主要功能是对于本MSC控制区域的移动用户进行通信控制与管理。 8．FDMA： 总频段分成若干个等间隔频道(信道)，不同信号被分配到不同频率的信道里，发往和来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制，这些频道互不交叠，其宽度应能传输一路语音信息，而在相邻频道之间无明显的串扰。 9．TDMA： 指一个信道由一连串周期性的时隙构成，即把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），然后根据一定的时隙分配原则，使各移动台在每帧只能按指定的时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分
移动通信技术考试试题与答案
专业：移动通信科目：移动通信技术 一、单项选择题 1．GSM网络结构中，Abis接口是（）的接口 A．MSC与HLR B．MSC与VLR C．MSC与BSC D．BSC与BTS 答案：D 2．对讲机属于那种通信方式（） A．半双工通信 B．全双工通信 C．单工通信 D．三工通信 答案：A 3．GSM系统对于话务量密集的局部地区，可以采用六列向小区。此时需要采用（）度定向天线 A．360 B．60 C．180 D．120 答案：B 4．实际工程一般要求天线间距大于（）倍信号波长 A．2 B．5 C．10
答案：C 5．GSM网络一般采用列向小区，即天线采用（）度定向天线，把基站分成3个扇形小区 A．360 B．120 C．180 D．60 答案：B 6．CDMA系统容量是模拟系统的（）倍 A．1~2 B．100~200 C．1000~2000 D．10~20 答案：D 7．GSM系统容量是模拟系统的（）倍左右 A．4 B．2 C．3 D．1 答案：B 8．GSM系统信号带宽为（）KHz。 A．200 B．2 C．20
答案：A 9．有线电视属于那种通信方式（） A．全双工通信 B．单工通信 C．半双工通信 D．三工通信 答案：B 10．GSM规范中规定：邻频道干扰保护比，C/I > 负（）dB A．6 B．9 C．12 D．3 答案：B 11．无线电广播采用（）方式 A．CDMA B．SDMA C．TDMA D．FDMA 答案：D 12．GSM是一个典型的（）多址系统 A．FDMA B．TDMA C．SDMA D．CDMA
答案：B 13．GSM网络结构，A接口是（）之间的接口A．BSC与BTS B．MSC与VLR C．MSC与HLR D．MSC与BSC 答案：D 14．无线广播属于那种通信方式（） A．三工通信 B．单工通信 C．全双工通信 D．半双工通信 答案：B 15．GSM规范中规定：同频道干扰保护比，C/I >（）dB A．6 B．3 C．12 D．9 答案：D 二、多项选择题 1．3G技术要求有哪些（） A．支持多媒体业务 B．上下行不对称 C．速度按需分配 D．OFDM
移动通信第一二章作业,配合哈工大移动通信课程
CHAPTER1 1．简述移动通信的发展和各个阶段的特点 2．未来移动通信发展的趋势是什么 3．为什么最佳的小区形状是正六边形 1)无缝覆盖相同面积，用正六边形所需正六边形数量最少，即所需最少的无线频率个 数； 2)区域间隔最大为； 3)重叠部分面积最小； 4)重叠区的宽度最小。
4．什么叫中心激励，什么叫顶点激励后者有什么好处 1)在每个小区中，基站可设在小区的中央，用全向天线形成圆形覆盖区，这就是所谓 “中心激励”方式。 2)也可以将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用三幅120度扇形 辐射的定向天线，分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域，每个小区由三副120 度扇形天线共同覆盖，这就是“顶点激励”。 采用顶点激励方式，所接收的同频干扰功率仅为全向天线系统的1/3，因此可以减少系统的通道干扰。 5．如何选取频率复用因子 ,N为簇的大小。如果为了提高容量可以选择小的Q值，因为，小Q则小N；如果为了提高传输的质量，则要选择大的Q值。 6．无线信道有几种双工方式各自的特点及优点分别是什么 全双工：一般使用同一对频道，以实施频分双工（FDD）工作方式。这种工作方式虽然耗电量大，但使用方便，在移动通信系统中应该用广泛。 半双工：一方使用双工方式，另一方使用双频单工方式。这种方式，设备简单，功耗小，克服了通话断断续续的现象。但其操作仍不太方便，主要用于专业移动通信系统中。7．解： 设x为话音信道数，y为数据信道数，则有，又因为x，y均为整数，所以解有以下三种情况： 分别求三种解形式下的每个T的通信话费的数学期望： 当时， 当时， 当时，
综上可知，当信道分成三个话音信道和一个数据信道时期望收益最大。CHAPTER2 1.设天线发射高度为200米，接收天线高度为20米，求视距传播的极限距离若发射天线 高度为100米，视距传播的极限距离又是多少 由公式 当发射天线为200米时，d=；当发射天线为100米时，d= 2.工作频率800MHz，移动速度60km/h，背离基地台运动时，多普勒频移为多大 ，，带入数据得 3.什么是快衰落、什么是频率选择性衰落，其出现的原因分别是什么 快衰落：当信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信号的带宽Bs小于多普勒扩展时，信道冲激响应在符号周期内变化很快，从而导致信号失真，产生衰落，此衰落称为快衰落； 频率选择性衰落：是指传输信道对信号不同的频率成分有不同的随机响应，信号中不同频率分量的衰落不一致，引起信号波形失真。频率选择性衰落是由信道中发送信号的时间色散引起的，当发送信号的带宽大于信道的相关带宽，由频域可以看出，不同频率获得不同增益时，信道会产生频率选择性衰落。 4.多径衰落的原因是什么多径延时与相关带宽的关系是什么多径延时与相关带宽对传输 信号带宽有什么影响 a)传输到移动台的信号不是单一路径来的，而是许多路径来的多个信号的叠加。因为 电波通过各个路径的距离不同，所以各个路径电波到达接收机的时间不同，相位也 就不同。不同相位的多个信号在接受端叠加，有时是同相叠加而加强，有时是反相 叠加而减弱。这样接收信号的幅度将急剧变化，产生所谓的多径衰落。 b)相关带宽，其中为rms时延扩展。 影响：对于一个固定的移动信道，存在一个固有的相关带宽。当信号带宽大于相关带宽
移动通信原理与系统(北京邮电出版社)课后习题答案
第一章概述 1．1简述移动通信的特点： 答：①移动通信利用无线电波进行信息传输；②移动通信在强干扰环境下工作；③通信容量有限；④通信系统复杂；⑤对移动台的要求高。 1．2移动台主要受哪些干扰影响？哪些干扰是蜂窝系统所特有的？ 答：①互调干扰；②邻道干扰；③同频干扰（蜂窝系统所特有的）；④多址干扰。 1．3简述蜂窝式移动通信的发展历史，说明各代移动通信系统的特点。 答：第一代（1G）以模拟式蜂窝网为主要特征，是20世纪70年代末80年代初就开始商用的。其中最有代表性的是北美的AMPS（Advanced Mobile Phone System）、欧洲的TACS（Total Access Communication System）两大系统，另外还有北欧的NMT 及日本的HCMTS系统等。 从技术特色上看，1G以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性。主要是措施是采用频分多址FDMA 方式实现对用户的动态寻址功能，并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用方式，达到扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在信道动态特性匹配上，适当采用了性能优良的模拟调频方式，并利用基站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。 第二代（2G）以数字化为主要特征，构成数字式蜂窝移动通信系统，它于20世纪90年代初正式走向商用。其中最具有代表性的有欧洲的时分多址（TDMA）GSM（GSM原意为Group Special Mobile，1989年以后改为Global System for Mobile Communication）、北美的码分多址（CDMA）的IS-95 两大系统，另外还有日本的PDC 系统等。 从技术特色上看，它是以数字化为基础，较全面地考虑了信道与用户的二重动态特性及相应的匹配措施。主要的实现措施有：采用TDMA（GSM）、CDMA（IS-95）方式实现对用户的动态寻址功能，并以数字式蜂窝网络结构和频率（相位）规划实现载频（相位）再用方式，从而扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在对信道动态特性的匹配上采取了下面一系列措施： （1）采用抗干扰性能优良的数字式调制：GMSK（GSM）、QPSK（IS-95），性能优良的抗干扰纠错编码：卷积码（GSM、IS-95）、级联码（GSM）； （2）采用功率控制技术抵抗慢衰落和远近效应，这对于CDMA方式的IS-95尤为重要； （3）采用自适应均衡（GSM）和Rake 接收（IS-95）抗频率选择性衰落与多径干扰； （4）采用信道交织编码，如采用帧间交织方式（GSM）和块交织方式（IS-95）抗时间选择性衰落。 第三代（3G）以多媒体业务为主要特征，它于本世纪初刚刚投入商业化运营。其中最具有代表性的有北美的CDMA2000、欧洲和日本的WCDMA及我国提出的TD-SCDMA三大系统，另外还有欧洲的DECT及北美的UMC-136。 从技术上看，3G 是在2G 系统适配信道与用户二重动态特性的基础上又引入了业务的动态性，即在3G 系统中，用户业务既可以是单一的语音、数据、图像，也可以是多媒体业务，且用户选择业务是随机的，这个是第三重动态性的引入使系统大大复杂化。所以第三代是在第二代数字化基础上的、以业务多媒体化为主要目标，全面考虑并完善对信道、用户二重动态特性匹配特性，并适当考虑到业务的动态性能，尽力采用相应措施予以实现的技术。其主要实现措施有： （1）继续采用第二代（2G）中所采用的所有行之有效的措施； （2）对CDMA 扩频方式应一分为二，一方面扩频提高了抗干扰性，提高了通信容量；另一方面由于扩频码互相关性能的不理想，使多址干扰、远近效应影响增大，并且对功率控制提出了更高要求等； （3）为了克服CDMA 中的多址干扰，在3G 系统中，上行链路建议采用多用户检测与智能天线技术；下行链路采用发端分集、空时编码技术； （4）为了实现与业务动态特性的匹配，3G 中采用了可实现对不同速率业务（不同扩频比）间仍具有正交性能的OVSF（可变扩频比正交码）多址码； （5）针对数据业务要求误码率低且实施性要求不高的特点，3G 中对数据业务采用了Turbo 码。
通信技术基础习题答案
第一章习题 1、试举出若干个模拟信号与数字信号的例子。 答：模拟信号：语音信号等 数字信号：计算机处理数据等。 2、请说明有线电视、市内电话、调频广播、移动电话、校园网等通信系统各使用哪些信道。答：有线电视：同轴电缆 市内电话：双绞线 调频广播：无线信道 移动电话：无线信道 校园网：双绞线、同轴电缆或光纤 3、试述通信系统的组成。 答：通信系统包括五个组成部分：1）信源；2）发送设备；3）接收设备；4）信宿；5）信道。 4、一个有10个终端的通信网络，如果采用网型网需要用到多少条通信链路？如果采用星型网需要有多少条通信链路？ 答：网状网：45条；星状网：10条 5、试述传码率，传信率，误码率，误信率的定义，单位。并说明二进制和多进制时码元速率和信息速率的相互关系。 答：1）传码率是指单位时间内通信系统传送的码元数目，单位为“波特”或“B”。 2）传信率也称为比特率（bit rate），是指单位时间内通信系统所传送的信息量，单位为“bit/s”或“bps”。 3）误码率就是码元在传输系统中被传错的概率，Pe=传输中的误码/所传输的总码数。 4）误信率是指发生差错的信息量在信息传输总量中所占的比例，Peb=系统传输中出错的比特数/系统传输的总比特数。 r=Rmlog2m（bit/s） 式中，r为传信率，Rm为m进制的传码率。 6、描述点对点通信的几种方式。 答：对于点对点之间的通信，按消息传送的方向与时间，通信方式可分为单工通信、半双工通信及全双工通信三种。 7、线路交换与分组交换的区别在哪里？各有哪些优点？
答：线路交换：网上的交换设备根据用户的拨号建立一条确定的路径，并且在通信期间保持这条路径，从被呼用户摘机建立通话开始到一方挂机为止，这条线路一直为该用户所占用。线路交换的很大一个优点是实时性好。 分组交换：分组交换是一种存储与转发的交换方式，很适合于数据通信。它将信息分成一系列有限长的数据包，并且每个数据包都有地址，而且序号相连。这些数据包各自独立地经过可能不同的路径到达它们的目的地，然后按照序号重新排列，恢复信息。它的优点是线路利用率高。 8、已知二进制数字信号每个码元占用的时间为1ms，1、0等概率出现，求（1）码元速率，（2）每秒钟的信息量，（3）信息速率。 答：1）码元速率=1/0.001=1000（B） 2）每秒钟信息量=Rmlog2m=1000*1=1000（bit） 3）r=Rmlog2m=1000*1=1000（bit/s） 9、同上题，如果码元速率不变，改用8进制传输，且各码元等概率出现，求码元速率，信息速率。 答：1）码元速率=1/0.001=1000（B） 2）r=Rmlog2m=1000*3=3000（bit/s）
哈工大电信学院移动通信第二次作业
第四章调制技术 4.1 设发送的二进制信息为1011001，分别画出OOK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形示意图，并注意观察其时间波形上各有什么特点。 4.3 QPSK 、OQPSK 与 -QPSK 调制方式的各自优缺点是什么？在衰落信道中一般选用哪 种调制方式更合适？为什么？ 答：（1）QPSK 、DQPSK 、π/4-QPSK 的优缺点： 优点：QPSK ：具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性能，同时在电路中容易实现； DQPSK ：最多只能有90度相位的跳变，相位跳变较小，旁瓣的幅度较小一些，而且没有包络零点。缺点是； π/4-QPSK ：具有能够非相干解调的优点，在多径衰落信道中比QPSK 性能好，比QPSK 具有很好的恒包络性质，但是不如OQPSK 。既能够非相干解调，又能够非相干解调，也可以非线性放大，可得到高效率的功放。并且多径衰落信道中比QPSK 性能更好，是适于数字移动通信系统的调制方式之一。 缺点：QPSK ：有相位模糊问题，在其码元交替处的载波相位突变，产生的180°的载波 跃变会使调相波的包络上出现零点，引起较大的包络起伏，其功率将产生很强的旁瓣分量。 DQPSK: 没有实现相位跳变的连续变化，且信号的动态范围较小。 π/4-QPSK ：是最大相位跳变为135°，恒包络特性不如OQPSK 。 （2）在衰落信道中一般采用π/4-QPSK 的调制方式更合适， 因为多径衰落使得相干 检测十分困难，从而采用差分检测， 在差分检测中，OQPSK 性能较QPSK 差， 为 OOK 2 F SK 2 D PSK 2 P SK
了兼顾频带效率高，包络幅度小和能采用差分检测，从而选择π/4-QPSK。 4.4 QPSK、OQPSK与-QPSK信号相位跳变在型号星座图上的路径有什么不同？ 答：(1).QPSK的星座图过原点，相邻码元间转变的相移路径的相位变化为90°或180°，如从（1,1）变到（0,1），相移路径从(1,1)点旋转90°到(0,1)点；从（1,1）变到（0,0），相移路径(1,1)点旋转180°到00点。 (2).OQPSK的星座图不过原点，相邻码元间转变的相移路径的相位变化为0°或90°，如从（1,1）变到（0,1），相移路径从(1,1)点旋转90°到(0,1)点；从（1,1）变到（0,0），相移路径(1,1)点旋转0°到(0,0)点。 (3).π/4-QPSK的星座图不过原点，相邻码元间转变的相移路径与前有很大不同两个不同，它是通过两次跳变才跳转到目的码元，且码元间的相位跳变是135°。 4.8什么是OFDM信号？为什么它可以有效的抵抗频率选择性衰落？ 答：OFDM可以看作是MFSK和另一种多进制数字调制（如MPSK或QAM）的结合：首先，有多个载频，各载频两两相互正交。其次，每个载频都采用多进制传输。高速的数据流经OFDM后被串并变换，分配到多个并行的正交子载波上，同时进行数据传输。 高速的数据流经过OFDM后被串并转换，分配到多个并行的正交子载波上，同时进行数据传输。假设系统总带宽为B，被分为N个子信道，则每个子信道带宽为B/N，每路数据的传输速率为系统总的传输率的1/N，及符号周期为原来的N倍，远大于信道的最大延迟拓展。所以OFDM系统将宽带信道转化为许多并行的正交子信道的同时实现了将频率选择性信道转化为一系列频率平坦衰落信道的，减轻了码间干扰。由于OFDM系统各个子载波频谱相互重叠，提高了频谱利用效率。同时可以通过在OFDM系统中引入循环前缀（CP）来消除时间弥散信道的影响。只要CP长度大于信道最大时延，就可以完全消除符号间干扰和子载波间干扰。 4.9 OFDM系统中CP的作用是什么？ 答：CP是用来消除时间弥散信道的影响。只要CP长度大于信道最大时延，就可以完全消除符号间干扰和子载波间干扰。为了保持原信息传输速率不变，信号的抽样速率应提高到原来的1+N/g倍。
移动通信技术习题答案
《移动通信技术》习题答案 第一章 一、名词解释 1.单工制: 单工制指通信双方的收发信机交替工作 2.双工制: 双工制指通信双方的收发信机均同时工作 3.SDMA:空分多址指通过空间的分割来区别不同的用户。 4.大区制:大区制移动通信系统就是早期采用的,它一般设有一个基站,负责服务区内移动通信的联络与控制。如果覆盖范围要求半径为30km～50km,则天线高度应为几十米至百余米。发射机输出功率则应高达200W。在覆盖区内有许多车载台与手持台,它们可以与基站通信,它们之间也可直接通信或通过基站转接通信。 5.小区制:将一个大区制覆盖的区域划分成若干小区,每个小区(Cell)中设立基站(BS),与用户移动台(MS)间建立通信。 6.频率复用:在频分制的蜂窝系统中,每个小区占用一定的频道,而且各个小区占用的频道就是不同的。假设每个小区分配一组载波频率,为避免相邻小区之间产生干扰,各个小区的载波频率应不相同。因为频率资源就是有限的,所以当小区覆盖不断扩大,小区数目不断增加时,将出现频率资源不足的问题。 7.MSC:移动业务交换中心。就是蜂窝通信网络的核心,其主要功能就是对于本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制与管理。 8.FDMA:总频段分成若干个等间隔频道(信道),不同信号被分配到不同频率的信道里,发往与来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制,这些频道互不交叠,其宽度应能传输一路语音信息,而在相邻频道之间无明显的串扰。 9.TDMA:指一个信道由一连串周期性的时隙构成,即把时间分割成周期性的帧,每一帧再分割成若干个时隙(无论帧或时隙都就是互不重叠的),然后根据一定的时隙分配原则,使各移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号,在满足定时与同步的条件下,基站可以分别在各个时隙中接收到各移动台的信号而不混扰。 10.CDMA:指用一组正交码区分不同用户,实现多用户共享资源。每一个信号被分配一个伪随机二进制序列进行扩频,不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列里。在接收机里,信号用相关器加以分离,这种相关器只接收选定的二进制序列并压缩其频谱,凡不符合该用户二进制序列的信号,其带宽就不被压缩。结果只有有用信号的信息才被识别与提取出来。 11.GSM:Global System for Mobile communications全球移动通信系统 二、简答题 1.什么就是移动通信？简述其主要特点。 答:移动通信就是指通信的双方,至少有一方就是在移动中进行信息交换的通信方式。移动通信主要特点有: (1)移动台的不断运动导致接收信号强度与相位随时间、地点而不断变化,电波传播条件十分恶劣。 (2)移动形成的多普勒频移将产生附加调制。 (3)强干扰情况下工作。 (4)移动通信的用户数量大,应采取各种有效利用频率的措施。 (5)移动台随持有者经常移动,故移动通信特别必需具有位置登记,越区切换及漫游访问等跟
移动通信技术第二章习题答案
一、单项选择题 1.PN短码用于前向信道的调制，标识不同的________。B A.基站 B.小区 C.业务信道 D.控制信道 2.IS95 CDMA系统中使用的PN短码偏置共有个。A A. 512 B. 1024 C. 32768 D.32767 3.RAKE接收技术是一种_______分集技术。C A. 空间 B. 频率 C. 时间 D.极化 4.IS-95 CDMA移动台最多可以解调______多径信号。C A. 1个 B. 2个 C. 3个 D.4个 5.对于IS95 CDMA系统，寻呼信道数一般为。 A A. 1个 B. 7个 C. 8个 D. 12个 6.反向闭环功率控制比特的发射速率是______。D A. 1bps B. 20bps C.100bps D. 800bps 7.IS95 CDMA同步信道的比特率是。A A. 1200bps B. 2400bps C. 4800bps D.9600bps 8.从WASLH码的角度分析，IS95 CDMA系统的前向业务信道最多有个。B A. 55 B. 61 C. 64 D.48 10. IS95 CDMA小区的PN短码偏置在______信道发布。 A. 导频 B. 寻呼 C. 同步 D.前向业务 二、填空题 1.扩频通信理论中的香农公式为_______。 C=Wlog2（1+S/N） 2.在IS-95 CDMA系统中使用了三种扩频码，分别是_______、________和________。 PN短码、PN长码、WALSH码 3._______在反向信道用于扩频并区分不同的用户。PN长码 4. IS-95 CDMA系统的反向功率控制分为开环功率控制和_______功率控制。闭环 5.CDMA将导频信号分成____导频集、______导频集、_____导频集和剩余导频集。激活、候选、相邻 6.中国电信IS95 CDMA系统的工作频率为：_______(移动台发)，________ (基站发)；频道间隔为_______。825-835MHz 870-880MHz 1.23MHz 7.IS95 CDMA前向信道采用_____阶walsh码进行扩频。 8.IS95 CDMA手机的激活导频集中最多可以有_______个导频。 3 9.IS95 CDMA系统的导频信道使用_______进行扩频，同步信道使用_________进行扩频，寻呼信道使用__________进行扩频。WALSH0 WALSH32 WALSH1-7 10.IS95 CDMA系统业务信道采用________可变速率编码方式。8Kevrc 11. IS95 CDMA系统反向信道由______信道和反向业务信道组成。接入 12.一在通话状态的移动台测量到一个新的导频，其信号强度为-10dB（已知T_ADD=-13dB），此时移动台将申请将该导频加入__________。激活导频集 13. 一在通话状态的移动台测量到其正在使用的一个小区的导频强度为-16dB（已知