移动通信作业题(1)
第一章
1、移动通信与其他通信方式相比，具有哪七个特点？
(1)电波传播条件恶劣。在陆地上，移动体往来于建筑群或障碍物之间，其接收信号是由直射波和各反射波多径叠加而成的。由于多径传播会造成瑞利衰弱，因此电平幅度起伏深度达30dB 以上。
(2)具有多普勒频移效应。频移只f d与移动台运动速度v、工作频率(或波长入) 及电波到达角B有关，即f d= (v/入)c os B。多普勒频移效应会导致附加调频噪声。
( 3 )干扰严重。由于移动通信网是无线电台、多波道通信系统，通信设备除受城市噪声干扰外，无线电台干扰较为突出。
( 4)接收设备动态范围大。由于移动台的位置不断变化，接收机和发射机之间距离不断变化，因此导致接收机接收信号点评不断变化。
( 5)需要采用位置等级、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技术、计算机技术和传输技术等。
( 7)对设备要求苛刻。移动用户常在野外，环境条件相对较差。
2、常用的多址技术有哪四种？
( 1)频分多址FDMA
( 2)时分多址TDMA
( 3)码分多址CDMA
( 4)空分多址SDMA
第二章
1、什么是近端对远端的干扰？如何克服？
当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时，距基站近的移动台
B （距离d2 ）到达基站的功率明显要大于距离基站圆的移动台 A （距离di ,
d2< 克服近端对远端干扰的措施主要有两个：一是使两个移动台所用频道拉开必要间隔；二是移动台端加自动（发射）功率控制（APC），使所有工作的移动台到达基站的功率基本一致。 2、CDMA 系统是否需要频率规划？ CDMA 数字蜂窝移动通信系统采用码分多址技术，频率复用系数为 1 ，若干小区的基站都工作在同一频率上，这些小区内的移动台也工作在同一频率上。不同基站或同一基站的不同扇区之间不再像GSM 系统那样依靠频率来区分，而是依靠PN 序列（称为PN 短码）的相位偏置进行区分，即CDMA 数字蜂窝移动通信系统变频率规划为PN 码规划。 3、在实际应用中，用哪三种技术来增大蜂窝系统容量？ 小区分裂，小区扇形化，覆盖区域逼近三种技术。 4、已知在999 个信道上，平均每小时有2400 次呼叫，平均每次呼叫时间为 2 分钟，求这些信道上的呼叫话务量。 解：A= （2400*2 ）/60=80Erl 5、切换分为哪几种？请描述一个完整的切换流程。 切换按情况不同可分为硬切换、软切换、和更软切换。一个完整的切换过程包括三个阶段：切换的初始阶段、新的连接产生阶段、 新的数据流建立阶段。在切换的初始阶段，由用户、网络代理或正在改变的网络状态来识别出切换的必要性，即检测切换需求。在新的连接产生阶段，网络必须找到新的资源来进行切换连接，并执行额外的路由操作。在新的数据流建立阶段，进行从旧的连接路径到新的连接路径的数据的传送，并根据已协商的业务保证来进行维护。 第三章 1、陆地移动通信的电波传播方式主要有哪三种？ 直射波、反射波和地表面波。 2、在失去工作的某调度电话系统，工作频率为150MHz ，基站天线高度为100m，移动台天线高度为2m，传输路径为不平坦地形，通信距离为15km。试用Egli公式计算其传播衰耗。 解：L A（dB）=88+20lg150-20lg100-20lg2+40lg15=132.545dB 3、在郊区工作的某一移动电话系统，工作频率为900MHz ，基站天线高度为100m，移动台天线高度为1.5m，传播路径为准平滑地形，通信距离为10km。试用Okumura 模型求传输路径的衰耗中值，再用Egli公式计算其传播衰耗，比较误差。 解：Okumura 模型： L bs =32.45+20lgd+20lgf=32.45+20lg10+20lg900=111.535dB 查 表： A m（f，d）=A m（900,10）= 30dB H b（h b，d）=H b（100,10）= -6dB H m（h m，f）=H m（15,900）= -2.5dB L T二L bs+A m（f，d）-H b（h b，d）-H m（h m，f）= 150.035dB 因为工作在郊区，所以K mr=14dB L A二L「K mr=136dB Egli公式: L A（dB）=88+20lgf-20lgh T-20lgh R+40lgd=143.563dB 比较后，误差为7.563dB 第四章 1、为什么图中的载波恢复电路存在相位模糊问题? 2.单工通信与双工通信区别？各有何优缺点？ 单工通信：信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改变信号的传送方向； 全双工通信：信号可以同时双向传送。 优缺点：单工便宜；双工可以双发同时收发信息。 4.常用的移动通信系统有哪几类？ 按工作方式分类---单工，双工(TDD,FDD) 半双工 按多址方式分类---FDMA,TDMA,CDMA,SDMA 按信号形式分类---模拟网和数字网 按覆盖范围分类---城域网，局域网和广域网 按业务类型分类---PSTN，DDN，ISDN等 按服务特性分类---专用网，公用网 按使用环境分类---陆地通信，海上通信，空中通信 按使用对象分类---民用系统，军用系统 5.蜂窝通信系统采用了哪些技术？与无线寻呼、无绳电话、集群系统的主要差别是什么？ 10.移动通信系统由哪些功能实体组成？其无线接口包括哪几层的功能？ 答：数字蜂窝通信系统的组成部分为：移动交换中心(MSC)，基站分系统(BSS)(含基站控制器(BSC)，基站收发信台(BTS))，移动台(MS)，归属位置寄存器(HLR)，访问位置寄存器(VLR)，设备标志奇存器(EIR)，认证中心(AUC)和操作维护中心(OMC)。网络通过移动交换中心(MSC)还与公共交换电话网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN)以及公共数据网(PDN)相连接。 数字移动通信的无线接口，也采用开放系统互连(OSI参考模型的概念来规定其协议模型。这种模型分作三层： 第一层(最低层)L1是物理层。它为高层信息传输提供无线信道，能支持在物理媒介上传输信息所需要的全部功能，如频率配置、信道划分、传输定时、比特或时隙同步、功率设定、调制和解调等等。第二层L2是数据链路层。它向第三层提供服务，并接受第一层的服务。其主要功能是为网络层提供必需的数据传输结构，并对数据传输进行控制。 第三层L3是网络层。它的主要功能是管理链路连接、控制呼叫过程、支持附加业务和短消息业务，以及进行移动管理和无线资源管理等。网络层包括连接管理(CM)、移动管理(MM)和无线资源管理(RRM)三个子层。 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 第一章 1. 何为移动通信移动通信有哪些优点 答：移动通信是指通信的双方至少有一方在移动中（或者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、飞机和行人）和移动体之间的通信， 移动体和固定点（固定无线电台和有线用户）之间的通信。 移动通信的优点：主要在于其移动性，可以随时随地的进行信息的交换和传输。 （1）频谱利用率高，有利于提高系统容量 （2）能够提供多种业务服务，提高通信系统的通用性 （3）抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强 （4）能实现更有效、灵活的网络管理和控制 （5）便于实现通信的安全保密 （6）可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量 2. 单工通信与双工通信有何特点各有何优缺点 答：单工通信的特点：收发信机轮流工作、设备简单、省电、只允许一方发送时另一方进 行接收；优点：设备简单、省电。缺点：通信的时间长、使用不方便。 双工通信的特点：收发信机可以同时工作、使用方便，电源的消耗大；优点：使用 方便、收发信机可以同时工作。缺点：发射机总是工作的，电源消耗大。 3. 常用的移动通信系统包括哪几种类型 答：蜂窝移动通信系统，无绳电话系统，集群移动通信系统，移动卫星通信系统，分组无线 网，GPRS 通信系统，N-CDMA 系统，第三代移动通信等 第二章 15 信号通过移动信道时，在什么样情况下遭受到平坦衰落在什么样情况下遭受到频率 选择性衰落 答：如果信道带宽大于发送信号的带宽，且在带宽范围内有恒定增益，且线性相关，则 接收信号就会经历平坦衰落过程；如果信道具有恒定增益和线性相位的带宽范围小于发送信 号带宽，则该信道特性会导致接收信号产生频率选择性衰落。 16 简述快衰落、慢衰落产生原因及条件。 答：快衰落产生原因：信道的相关（相干）时间比发送信号的周期短，且信号的带宽B s 小于多普勒扩展D B ，信道冲击响应在符号周期内变化很快，从而导致信号失真，产生衰落。 信号经历快衰落的条件是： s c s D T T B B >< 慢衰落产生的原因：信道的相关（相干）时间远远大于发送信号的周期，且信号的带宽 B s 远远大于多普勒扩展D B ，信道冲击响应变化比要传送的信号码元的周期低很多，可以 认为该信道是慢衰落信道。 信号经历慢衰落的条件是： 第二章 移动通信电波传播与传播预测模型 2．2若某发射机发射功率为100W ，请将其换算成d Bm 和dBW 。如果发射机的天线增益为单位增益，载波频率为900MHz ，求出在自由空间中距离天线100m 处的接收功率为多少dBm ？ 解：dBm dBw W 5020100== 自由空间损耗dB D F L 5.71lg 20lg 2045.32=++= 自由空间中距离天线100m 处的接收功率dBm dB dBm 5.215.7150-=-= 2．3若载波 MHz f 8000=，移动台速度h km v /60=，求最大多普勒频移。 解：αλ cos v f d = Hz c vf v f d 4.443600103108001060/8630m ax =?????===∴λ 2．5设载波频率MHz f c 1900=，移动台运动速度s m v /50=，问移动m 10进行电波传播测量时需要多少个样值？在车行驶时进行实时测量需要多少时间？信道的多普勒扩展为多少？ 答：①m /17.7940504050个个个接收功率瞬时测量值==λ λ ②s v s t 2.0== ③θλ cos v f =，所以多普勒扩展为 Hz f m 67.316= 2．6若MHz f 800=，h km v /50=，移动台沿电波传播方向行驶，求接收信号的平均衰落率。 解：74508001085.13=???=-A 2．7已知移动台速度h km v /60=，MHz f 1000=，求对于信号包络均方值电平rms R 的电平通过率。 解： ()22ρρπ-?==e f R N m rms R R =ρ, 秒次/2.519 2e 500== ∴πN 2．8设基站天线高度为m 40，发射频率为MHz 900，移动台天线高度为m 2，通信距离为km 15，利用Okumura-Hata 模型分别求出城市、郊区和乡村的路径损耗。（忽略地形校正因子的影响） 解：城市： d f h h f L te re te c p l g )lg 55.69.44(97.4)75.1(lg 2.3lg 82.13lg 16.2655.6921-+---+= 郊区：4 .5)]28[lg(2lg )lg 55.69.44(97.4)75.1(lg 2.3lg 82.13lg 16.2655.69222---+---+=c te re te c p f d f h h f L 乡村： 98.40lg 33.18lg 78.4- lg )lg 55.69.44(97.4)75.1(lg 2.3lg 82.13lg 16.2655.69223---+---+=c c te re te c p f f d f h h f L ）（ 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 第一章 1. 何为移动通信？移动通信有哪些优点？ 答：移动通信是指通信的双方至少有一方在移动中（或者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、飞机和行人）和移动体之间的通信， 移动体和固定点（固定无线电台和有线用户）之间的通信。 移动通信的优点：主要在于其移动性，可以随时随地的进行信息的交换和传输。 （1）频谱利用率高，有利于提高系统容量 （2）能够提供多种业务服务，提高通信系统的通用性 （3）抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强 （4）能实现更有效、灵活的网络管理和控制 （5）便于实现通信的安全保密 （6）可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量 2. 单工通信与双工通信有何特点？各有何优缺点？ 答：单工通信的特点：收发信机轮流工作、设备简单、省电、只允许一方发送时另一方进 行接收；优点：设备简单、省电。缺点：通信的时间长、使用不方便。 双工通信的特点：收发信机可以同时工作、使用方便，电源的消耗大；优点：使用方 便、收发信机可以同时工作。缺点：发射机总是工作的，电源消耗大。 3. 常用的移动通信系统包括哪几种类型？ 答：蜂窝移动通信系统，无绳电话系统，集群移动通信系统，移动卫星通信系统，分组无线 网，GPRS 通信系统，N-CDMA 系统，第三代移动通信等 第二章 15 信号通过移动信道时，在什么样情况下遭受到平坦衰落？在什么样情况下遭受到频 率选择性衰落？ 答：如果信道带宽大于发送信号的带宽，且在带宽范围内有恒定增益，且线性相关，则 接收信号就会经历平坦衰落过程；如果信道具有恒定增益和线性相位的带宽范围小于发送信 号带宽，则该信道特性会导致接收信号产生频率选择性衰落。 16 简述快衰落、慢衰落产生原因及条件。 答：快衰落产生原因：信道的相关（相干）时间比发送信号的周期短，且信号的带宽B s 小于多普勒扩展D B ，信道冲击响应在符号周期内变化很快，从而导致信号失真，产生衰落。 信号经历快衰落的条件是： s c s D T T B B >< 慢衰落产生的原因：信道的相关（相干）时间远远大于发送信号的周期，且信号的带宽 B s 远远大于多普勒扩展D B ，信道冲击响应变化比要传送的信号码元的周期低很多，可以 认为该信道是慢衰落信道。 信号经历慢衰落的条件是： 1.（√）所谓移动通信，是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。 2.（×）邻道干扰是指相邻或邻近的信道（或频道）之间的干扰，是由于一个弱信号串扰强信号而造成的干扰。（强信号串扰弱信号） 3.（√）移动通信的信道是指基站天线、移动用户天线和两幅天线之间的传播路径。 4.（×）电波的自由空间传播损耗是与距离的立方成正比的。（平方） 5.（×）由于多径传播所引起的信号衰落，称为多径衰落，也叫慢衰落。 6.【】（×）移动通信中，多普勒频移的影响会产生附加的调频噪声，出现接收信号的失真。 7.（√）莱斯分布适用于一条路径明显强于其他多径的情况。在接收信号中没有主导分量时，莱斯分布就转变为瑞利分布。 8.（×）在多径衰落信道中，由于时间色散导致发送信号产生的衰落效应是快衰落和慢衰落。（频率色散）P39 9.（√）分集接收的基本思想，就是把接收到的多个衰落独立的信号加以处理，合理地利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。 10.（√）在实际工程中，为达到良好的空间分集效果，基站天线之间的距离一般相当于10多个波长或更多。 11.（×）GSM移动通信系统中,每个载频按时间分为16个时隙,也就是16个物理信道.8 12.（√）GSM中的逻辑信道分为专用信道和公共信道两大类。 13.（×）GSM中的同频干扰保护比要求C/I＞-9dB，工程上一般增加3dB的余量。9 14.（×）GSM中的广播控制信道BCCH和业务信道TCH一样可通过跳频方式提高抗干扰性能。P261 15.（√）跳频就是有规则地改变一个信道的频隙（载频频带）。跳频分为慢跳频和快跳频。在GSM的无线接口上采用的是慢跳频技术。 16.（√）GPRS是指通用分组无线业务，是基于GSM网络所开发的分组数据技术，是按需动态占用频谱资源的。P293 移动通信课后作业参考答案 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。 移动通信的主要特点有五点： （一）移动通信必须利用无线电波进行信息传输，因为这样才能允许用户在一定范围内自由活动，位置不受束缚。 （二）移动通信是在复杂的干扰环境中运行的。常见的外部干扰有天电干扰、工业干扰和信道噪声等，系统本身和不同系统之间还会产生邻道干扰、互调干扰、共道干扰、多址干扰以及远近效应干扰等。 （三）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。 （四）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。根据通信地区的不同需要，移动通信网络可以组成带状（如铁路公路沿线）、面状（如覆盖一城市或地区）或立体状（如地面通信设施与中、低轨道卫星通信网络的综合系统）等，可以单网运行，也可以多网并行并实现互联互通。 （五）移动通信设备（主要是移动台）必须适于在移动环境中使用。其中，手机的主要要求是省电和操作简单。车载台和机载除操作简单和维修方便外，还应该保证在震动、冲击、高低温变化等恶劣环境中正常工作。 3.数字移动通信系统有哪些优点？ 答：数字移动通信系统的主要优点有： （一）频谱利用率高，有利于提高系统容量。采用高效的信源编码技术、高频谱效率的数字调制解调技术、先进的数字信号处理技术和多址方式以及高效动态资源分配技术等，可以在不增加系统带宽的条件下增多系统同时通信的用户数。（二）能提供多用业务服务，提高通信系统的通用性。话音、图像、音乐或数据等数字信息在传输和交换设备中的表现形式都是相同的，信号的处理和控制方法也是相似对的，因而采用同一设备来传送任何类型的数字信息都是可能的。（三）抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强。采用纠错编码、交织编码。自适应均衡、分集接收以及扩调频技术等，可以控制由任何烦扰和不良环境产生的损害，使传输差错率低于规定的阈值。 （四）能实现能有效、灵活的网络管理和控制。数字系统可以设置专门的控制信道用来传输信令信息，也可以把控制指令插入业务信道的比特流中进行控制信息的传输，因而可以实现多种可靠的控制。 （五）便于实现通信的安全保密。 （六）可降低设备的成本以及减少用户手机的体积和重量。 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。 移动电子商务2015年下半年第二次作业 内容 问题 1 得 1 分，满分1 分 围墙模式下，实物交易类移动电子商务的商务平台由提供。 答案 所选答案： 移动运营商 正确答案： 移动运营商 问题 2 得 1 分，满分1 分 移动电子商务的管道模式下，提供业务通道和服务接入。 答案 所选答案： 移动运营商 正确答案： 移动运营商 问题 3 得 1 分，满分1 分 移动电子商务实物交易类的管道模式下，收取支付费用的是企业。 答案 所选答案： 银行 正确答案： 银行 问题 4 得 1 分，满分1 分 属于移动电子商务实物交易类的围墙模式。 答案 所选答案： 手机当当网 正确答案： 手机当当网 问题 5 得 1 分，满分1 分 数字产品交易类移动电子商务模式下，提供移动通信服务。 答案 所选答案： 移动运营商 正确答案： 移动运营商 问题 6 得 1 分，满分1 分 移动电子商务信息服务类的管道模式下，提供信息服务。 答案 所选答案： 企业 正确答案： 企业 问题 7 得0 分，满分1 分 属于移动电子商务信息服务类的围墙模式。 答案 所选答案： 中国移动12530 正确答案： 中国移动12580 问题 8 得 1 分，满分1 分 移动电子商务积分类业务在管道模式下由负责积分发行。 答案 所选答案： 商家 正确答案： 商家 问题 9 得0 分，满分1 分 移动电子商务积分类业务在围墙模式下由负责积分消费管理。 答案 所选答案： [未给 定] 正确答案： 移动运营商 问题 10 得 1 分，满分1 分 移动电子商务信息服务类的平台模式下，有分成。 答案 1、移动通信与其他通信方式相比，具有哪七个特点？ （1）电波传播条件恶劣。在陆地上，移动体往来于建筑群或障碍物之间，其接收信号是由直射波和各反射波多径叠加而成的。由于多径传播会造成瑞利衰弱，因此电平幅度起伏深度达30dB以上。 （2）具有多普勒频移效应。频移只f d与移动台运动速度v、工作频率（或波长λ）及电波到达角θ有关，即f d=（v/λ）cosθ。多普勒频移效应会导致附加调频噪声。 （3）干扰严重。由于移动通信网是无线电台、多波道通信系统，通信设备除受城市噪声干扰外，无线电台干扰较为突出。 （4）接收设备动态范围大。由于移动台的位置不断变化，接收机和发射机之间距离不断变化，因此导致接收机接收信号点评不断变化。 （5）需要采用位置等级、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技术、计算机技术和传输技术等。（7）对设备要求苛刻。移动用户常在野外，环境条件相对较差。 2、常用的多址技术有哪四种？ （1）频分多址FDMA （2）时分多址TDMA （3）码分多址CDMA （4）空分多址SDMA 1、什么是近端对远端的干扰？如何克服？ 当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时，距基站近的移动台B（距离d2）到达基站的功率明显要大于距离基站圆的移动台A（距离d1， d2< 一、判断题（共10道小题，共100.0分） 1 沃尔什码就其正交性而言为正交码。 1正确 1错误 知识 点: 第3次阶段作业 学生答 案: [A;] 得分: [10] 试题分 值: 10.0 提示: CDMA软切换的特性之一是先断原来的业务信道，再建立信道业务信道1正确 1错误 知识 点: 第3次阶段作业 学生答 案: [B;] 得分: [10] 试题分 值: 10.0 提示: 采用频分双工的模式，上行链路和下行链路分别采用了不同的频段。 1正确 1错误 知识 点: 第3次阶段作业 学生答 案: [A;] 得分: [10] 试题分 值: 10.0 提示: CDMA软切换的特性之一是在切换区域MS与两个或两个以上BTS连接1正确 1错误 知识 点: 第3次阶段作业 学生答 案: [A;] 得分: [10] 试题分 值: 10.0 提示: 不同频率之间的切换只能采用硬切换，1正确 1错误 知识 点: 第3次阶段作业 学生答 案: [A;] 得分: [10] 试题分 值: 10.0 提示: 空间分集的依据在于快衰落的相关性．即在任意两个不同的位置上接收同一个信号．只要两个位置的距离大到一定程度，则两处所收信号的衰落是相关的。 1正确 1错误 知识 点: 第3次阶段作业 学生答 案: [B;] 得分: [10] 试题分 值: 10.0 提示: 可以利用交织编码来纠正突发错误。 1正确 1错误 知识 点: 第3次阶段作业学生答 案: [A;] 得分: [10] 试题分 值: 10.0 提示: 信道编码是以提高信息传输效率为目的的编码。 1正确 1错误 知识 点: 第3次阶段作业 学生答 案: [B;] 得分: [10] 试题分 值: 10.0 提示: 划分服务区域要根据服务对象、地形以及不产生相互干扰等因素决定。通常小区制有两种划分方法，带状服务区和面状服务区。 1正确 1错误 知识 点: 第3次阶段作业 学生答 案: [A;] 得分: [10] 试题分 值: 10.0 提示: 数字调制指利用数字信号来控制载波的振幅、频率或相位。常用的数字调制有：调幅(AM)、调频(FM)或调相(PM)信号。 1正确 1错误 第一章 1.(重点)移动通信主要使用VHF和UHF频段的主要原因有哪三点？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.(重点)移动通信系统中150MHZ频段、450MHZ频段、900MHZ频段和1800MHZ频 段的异频双工信道的收发频差为多少？矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 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。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 3. (重点)已知移动台运动速度V、工作频率f及电波达到角则多普勒频移为多少？答：f d =V COS^ 4.(重点)移动通信按用户的通话状态和频移使用方法可分为哪三种工作方式？答：分为单工制，半 双工制和全双工制。 5.(重点)移动通信与其他通信方式相比，具有哪七个特点？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.(重点)常用的多址技术有那四种？ 答：频分多址、时分多址、码分多址和空多址。 7.(重点)作为3G标准的IMT-2000具有哪些特点？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； 移动通信大作业 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII 广西科技大学 大作业 课程名称：移动通信 题目：基于MATLAB的白噪声下OFDM调制解调基带系统仿真学院：电气与信息工程学院 专业：电子信息工程 班级： 学号： 成绩： 姓名： 电话号码： 基于MATLAB的白噪声下OFDM调制解调基带系统仿真 [摘要] 随着通信产业的逐步发展，4G时代已经来临。作为第四代移动通信技术的核心，OFDM得到了前所未有的关注。它具有频谱利用率高、抗干扰能力强等优点。本次大作业首先简要介绍了OFDM的发展状况以及优缺点，然后详细分析了OFDM的工作原理，并利用MATLAB对OFDM基带系统设计仿真，分别采用了16QAM和QPSK两种方式进行映射和逆映射，得到了OFDM基带系统的误比特性能曲线以及OFDM信号的功率谱和OFDM符号的频谱。 [关键词] OFDM 16QAM 误比特性能曲线功率谱频谱 一、OFDM概述 随着移动通信和无线网需求的不断增长，需要越来越高速的无线系统设计，而这其中一个最直接的挑战就是克服无线信道带来的严重的频率选择性衰落。正交频分复用(OFDM)技术可以很好地克服无线信道的频率选择性衰落。由于其简单高效，OFDM已成为实现高速无线通信系统中最核心的技术之一。 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种特殊的多载波传输方式，由于各子载波之间存在正交性，允许子信道的频谱互相重叠，与常规的频分复用系统相比，OFDM可以最大限度的利用频谱资源，使得频谱利用率提高近一倍。同时它把高速数据通过串并转换，使得每个子载波上的数据符号持续长度相对增加，降低了子信道的信息速率，将频率选择性衰落信道转换为平坦衰落信道，从而具有良好的抗噪声、抗多径干扰的能力，适合在频率选择性衰落信道中进行高速数据的传输。此外，在OFDM中引入循环前缀，克服了OFDM相邻块之间的干扰(IBI)，保持了载波间的正交性，同时循环前缀长度大于信道扩展长度，有效地抑制了码间干扰(ISI)。可以看出，OFDM技术抗多径能力强、频谱利用率高、易于实现的优势，对短波数据通信具有广阔的应用价值，为提高短波通信频谱利用率和传输速率提供了新的解决方案。 二、OFDM技术发展历史 OFDM是一种特殊的多载波频分复用(FDM)技术。在传统的多载波频分复用系统中，各个子信道采用不同的载波并行传送数据，子载波之间间隔足够远，采用隔离带来防止频谱重叠，故频谱效率很低。在均衡器未被采用以前，人们就是用这种多载波方式在时间色散信道中进行高速通信的。 1966年，R.W.Chang分析了在多载波通信系统中如何使经过滤波后带限的子载波保持正交。随后不久B.R.Saltzberg给出了一篇性能分析的文章，他指 第1章 移动通信网络的演变与发展 1．1 移动通信基本概念 1．1 ．1移动通信及其特点 移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间进行的通信。 随着社会的发展，科学技术的进步，人们希望能随时随地，迅速可靠地与通信的另一方进行信息交流。“信息交流”，不仅包括双方的通话，还包括数据、传真、图象等通信业务。 正是因为移动通信能让人们随时随地，迅速可靠地与通信的另一方进行信息交流，为人们更有效地利用时间提供了可能，因而随着电子技术，特别是半导体、集成电路及计算机技术的发展，而得到了迅速发展。随着应用领域的扩大和对性能要求的提高，促使移动通信在技术上和理论上向更高水平进展。到20世纪80年代，移动通信已成为现代通信网中一种不可缺少并发展最快的通信手段之一。 移动通信与其它通信方式相比，具有以下基本特点： 1．电波传播条件恶劣 在陆地上，移动体（如汽车）往来与建筑群或障碍物之中，起接收信号是由直射波和各反射波多径叠加而成。由于多径传播造成的瑞利衰落，电平幅度起伏深度达30dB 以上。 2．具有多普勒效应 由于移动台在运动中，所以产生多普勒频移效应，频移值fd 与移动台运动速度v 、工作频率f （或波长λ）及电波到达角θ有关，即 θλ cos v f d = (1.1) 多普勒频移导致附加调频噪声。 3．干扰严重 由于移动通信网是多电台、多波道通信系统，因而，通信设备除城市噪声（主要是车辆噪声）干扰外，电台干扰（同频干扰、互调干扰）较为突出。所以，抗干扰措施在移动通信系统设计中显得很为重要。 4．接收设备动态范围大 由于移动台的位置不断变化，接收机和（基站）发射机之间的距离不断变化，导致接收机接收信号电平的不断变化。这就要求接收设备具有很大的动态范围。 5．需要采用位置登记、过境切换等移动性管理技术 由于移动台不停运动的特点，为了实现可靠而有效的通信，必须采用位置登记和频道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、传输技术。 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（尤其对专网设备）要求相对苛刻。 移动通信系统按用途、频段、制式、入网方式等不同，可以有不同的分类方法。如按用途和区域分，可分为陆地、海上、航空移动通信系统；按经营方式或用户性质分，可分为公众网（简称公网）、专用网（简称专网）；按基站配置分，可分为单区制、多区制、蜂窝制； 2019北邮移动通信阶段作业一二三四 阶段作业一 一、单项选择题（共10道小题，共100.0分） 1、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为（ A ）。 A、跳频 B、跳时 C、直接序列 D、脉冲线性调频 2、GSM系统采用的多址方式为（ D ）。 A、AFDMA B、CDMA C、TDMA D、FDMA/TDMA 3、电波在自由空间传播时，其衰耗为100 dB ，当通信距离增大一倍时，则传 输衰耗为（ A ）。 A、增加6 dB B、减小6dB C、增加12 dB D、不变 4、如果载波频率是1800MHz，那么波长为( C ) 米。 A、1 B、10 C、1/6 D、3/8 5、TDD表示的含义 ( B ) A、time division multiple access B、time division duplex C、transfer control protocol D、time division synchronous CDMA 6、下面哪个是数字移动通信网的优点( C ) 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 7、在单位无线小区覆盖半径r相同的条件下，覆盖同样面积的面状服务区时， 用（ C ）无线小区邻接构成整个面状服务区是最好的。 A、正方形 B、圆形 C、正六边形 D、等边三角形 8、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 ） A、7 B、5 C、4 D、3 9、蜂窝移动通信系统采用（ B ）工作方式 A、单工 B、双工 C、半双工 10、爱尔兰是什么的单位？（ B ） A、数据量 B、话务量 C、时延 D、呼损率 阶段作业二 一、判断题（共10道小题，共100.0分） 1、调制的目的是发端把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号。 A正确 B错误 2、正交振幅调制是二进制的PSK、四进制的QPSK调制的进一步推广，通过相位和振幅的联合控制，可以得到更高频谱效率的调制方式，从而可在限定的频带内传输更高速率的数据 A正确 B错误 3、共用信道数n＝5，流入话务量A＝1.360爱尔兰，查表得呼损率B＝1％。那么完成的话务量A 0 ＝1.36×99％爱尔兰。 A正确 B错误 4、双工和半双工工作方式没有严格区别。 A正确 B错误 5、第二代移动通信系统也简称2G，又被国际电联（International Telecommunication Union，ITU）称为IMT-2000（International Mobile Telecommunications in the year 2000），意指在2000年左右开始商用并工作在2000MHz频段上的国际移动通信系统。 A正确 B错误 6、语音通信对时延敏感，要求时延小；而数据通信对时延不敏感。 A正确 B错误 7、移动通信是指通信双方至少有一方在移动中进行信息传输和交换 A正确 B错误 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---40km。各个系统的区群设置普遍是，NMT-900和NTT系统的区群设置是。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(U)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nAnA39 30.08 208 194.0940 31 209 195.0841 31.92 210 196.0782 70.61 142移动通信重点题答案
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