哈工大移动通信第二次作业
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。
移动通信第一二章作业,配合哈工大移动通信课程
CHAPTER11．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。
CHAPTER21.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=66.45m；当发射天线为100米时，d=51.67m2.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。
《第三代移动通信》第二次作业答案
《第三代移动通信》第二次作业
1.简述扩频和解扩的过程。
2.简述OVSF 码在WCDMA 和TD-SCDMA 系统中的应用。
WCDMA 系统中，数据流用正交可变扩频码（OVSF ）来扩频，扩频后的码片速率为3.84Mchip/s ，OVSF 码也被称作信道化码。
TD-SCDMA 系统数据扩频调制通过如下步骤完成，串并变换和数据映射、OVSF 码扩频、加扰、子帧形成，得到I 、Q 支路数据输出后，通过升余弦滚降滤波器脉冲成型，然后分别用正交的载波进行射频调制后，合路发出。
子帧形成过程为TD-SCDMA 系统特有。
3.简述扩频码的含义，扩频码、信道化码和扰码的关系。
4.试解释“远近效应”。
当两个移动台距基站的距离不同，而以相同的频率和相同的功率发送信号时，则基站接收来自远端移动台的有用信号将淹没在近端移动移动台所发送的信号之中。
这种由于发送点位置不同，使得发信机与基站之间的路径消耗不同而引起的接收功率下降被称之为远近效应，为了衡量其影响程度，近端对远端的干扰比来表示，即
d1、d2分别表示基站与移动台MS1、MS2相对的近距离和远距离。
移动通信期末大作业
可以任选以下题目之一完成，也可自拟题目一、仿真实验类（给出仿真代码和分析结论-8页）-901、采用NS-2分析与研究无线通信中的隐蔽站和暴露站问题2、采用NS-2分析与研究节点移动性对网络通信性能的影响，例如丢包率、吞吐率、时延等等。
二、数学推导类（给出具体的数学推导过程、matlab代码和分析结论-8页）-901、采用数学的方法分析网络预测工具的性能，例如灰色系统，kalman滤波器，神经网络等。
三、综述类（15页）-701、WCDMA发展的调查请访问：华为网站、中兴网站，或以“WCDMA”为关键词，了解一下国内WCDMA的技术发展与市场，并举行一个研讨会，对3G的背景、市场、解决方案、关键技术等进行讨论，和同学相互交流。
研讨结束后，请根据讨论结果，结合自己的感想，作一篇名为“正在发展中的WCDMA”的文献综述，并收入个人成果集。
2、请根据自己的兴趣，在本章的学习过程中围绕“3G的技术与发展”（期末大作业）选择一项研究课题。
也可以在老师的指导下，成立课题研究小组，推荐研究的课题有：国WCDMA关键技术的具体内容。
后WCDMA关键技术分别有哪些作用。
浅谈3G主流技术的各自特点未来3G标准的融合可能性预测中国目前的3G研发测试现状研究浅析WCDMA几个版本的差异3、对CDMA的背景、市场、解决方案、关键技术等进行讨论，结合自己的感想，作一篇名为“CDMA的业务品牌”的综述。
4、围绕“CDMA技术与发展”选择一项研究课题。
ⅰ探讨PN码的分配技术ⅱ简析CDMA与GSM之优劣ⅲ探究CDMA的关键技术ⅳ探索CDMA的未来演进ⅴ简述CDMA系统中功率控制技术的必要性、类型和要求5、扩频通信技术的研究与应用低速率语音编码技术的研究与应用抗多址干扰技术的研究与应用信源编码技术的研究与应用QAM与QPSK调制技术的对比研究光码分多址技术的研究与应用其它无线通信技术的研究与应用6、3G或3GPP中的差错技术进行分析与研究7、对于第三章中的关键技术进行综述1 语音编解码技术2 调制与解调技术3 扩频通信4 分集接收5 链路自适应技术6 正交频分复用技术7 软件无线电8 智能天线9 多入多出（MIMO）技术四、探索类（10页）-801、关于3G的焦点话题，多集中于牌照上，如3G的运营牌照、3G手机的生产牌照等。
哈工大继续教育2013《通信工程》初级专业课作业二
黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训
通信工程专业2013年初级作业二
1. 室内传播对于900MHz ，发射机和接收机的位置相隔一层时，衰减为__10dB~20dB__；接下来相隔的三层中每层衰减为__6dB~10dB__。
2. 造成信号随机衰减的因素，包括___障碍物的位置、大小和介电特性___及反射面和散射体的变化情况一般是未知的，因此只能用统计模型来表征这种随机衰减。
3. 假设无线通信系统一般有一个目标最小接收功率min P ，我们定义路径损耗和阴影衰落造成的中断率()min ,out P P d 为()()()min min ,out r P P d p P d P =<
4. 在实际当中，确定性模型不足以反映信道的_真实特性_，必须要采用_统计方法_来描述多径信道。
5. 多径信道的另一个特征是其时变性，其来源于__发射机或接收机的运动__，这使传送路径中形成_多径传播_的那些反射点的位置随时间变化。
6. 假设()n t θ是信号的到达方向和接收机移动方向之间的夹角，运动方向速度为v ，则多普勒频移为()()cos n D n f t v t θ=。
《移动通信》课堂作业、课后作业、补充习题
一、填空题。
1、我国GSM系统采用频段为，可分为个频道，载频间隔为KHz，收发双工间隔为MHz，跳频速率为。
2、GSM900系统的英文全名为：。
3、第三代移动通信采用IMT-2000系统，工作在频段。
其三大技术体制为、和。
4、多址技术就是要使众多的客户公用公共信道所采用的一种技术，实现多址的方法基本有__________ 、__________ 、。
5、移动通信中的干扰有：、、。
6、分集技术主要包括__________ 分集、分集、__________ 分集、分集。
7、GSM通信系统采用调制方式。
8、BSC和BTS之间的接口是__________ 接口。
9、GSM基站子系统由和组成，它通过接口直接与移动台相连。
10、AUC中产生一个用于鉴权和加密的三参数组，此三参为、、。
11、从BTS到MS的方向定义为 __________ ，从MS到BTS的方向为 __________ 。
12、GSM的三大最主要接口为、和。
13、在GSM中，所使用的两种复帧结构分别是________ 和_________。
14、每个载频都有__________个时隙。
15、一个BURST的时长是ms，一个TDMA帧的时长是ms，一个26帧复帧的时长是ms ，一个超帧的时长是s 。
16、无线口上一个时隙的时间大概是，折合个bit。
17、GSM系统提供哪几类业务：、、。
18、全速率语音信道是__________ bit/s，半速率语音信道是__________ bit/s 。
19、逻辑信道又可分为__________ 信道和__________ 信道。
20、广播信道包括、、。
21、公共控制信道包括、、22、BSIC在每个小区的__________信道上传。
23、__________ 信道携带用于校正MS频率的消息，它的作用是使MS可以定位并解调出同一小区的其他信息。
24、GSM 1800MHz比GSM900MHz建筑物贯穿损耗______（大或小）。
北邮移动通信第二阶段作业
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。
1.正确2.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1.正确2.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。
1.正确2.错误4、双工和半双工工作方式没有严格区别。
1.正确2.错误5、第二代移动通信系统也简称2G，又被国际电联（InternationalTelecommunication 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。
1.正确2.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。
1.正确2.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1.正确2.错误8、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，用任意形状无线小区邻接构成整个面状服务区都是最好的。
1.正确2.错误9、为减小同频干扰，需要同频小区在频率上隔开一个最小的距离，为传播提供充分的隔离。
1.正确2.错误10、邻道干扰是相邻的或邻近频道的信号相互干扰。
1.正确2.错误。
哈工大移动通信第三次作业满分答案(7-9章)
第7章 GSM 系统及其增强体制1、a)MS （移动台），用户进行GSM 的基本设备 b)BTS （基站收发信台），主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、调频等功能 c)BSC （基站控制器），进行无线信道的管理，实施呼叫和通信链路的建立与拆除，并对本控制区内移动台的越区切换与定位进行控制 d)MSC （移动交换中心），一个数字交换机，负责处理MSC 服务区内移动用户主呼和被呼之间的连接e)VLR （拜访位置寄存器），GSM 系统的动态数据库，用于存放控制区内来访移动用户的相关数据，为该用户以后的呼叫连接创造前提条件 f)HLR （归属位置寄存器），GSM 系统的中央数据库，用于存放MSC 管辖区内移动用户管理的相关数据g)AUC （鉴权中心）h)EIR （设备识别寄存器） i)VH （语音邮箱） g)SMC （短消息中心） k)OMC （操作维护中心）l)其他PSTN （公用电话交换网） 2、TDMA 帧由8个时隙组成；复帧由26个TDMA 帧或51个TDMA 帧组成；一个超帧由51个由26帧组成的复帧或26个由51帧组成的复帧组成；一个超高帧由2048个超帧组成。
7、a ）信道编码的方式来纠正信号中的随机干扰；b ）交织技术（块内交织和块间交织）用来对抗突发干扰；c ）此外调频技术进一步提高系统的抗干扰能力。
11、VVLR号 12道号11不同MSC/VLR控制的小区切换：1、2、9、11、12、5、6、7、8、8相同MSC/VLR控制的小区切换：1、2、3、4、5、6、7、8、8第8章IS-95蜂窝移动通信系统1、前向信道：a）导频信道：传送导频信息，导频信号输入全零，采用相干解调，无功率控制，不可用作业务信道。
b）同步信道：传输同步信息，信道有短PN码的偏置系数，数据速率是固定的，可用作业务信道，无功率控制。
c）寻呼信道：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消息，向未分配业务信道的移动台传送控制消息，采用长PN码对信息进行加密，无功率控制，可用作业务信道。
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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
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1、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。
2、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：
1、 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：21
M
mr k k k N N α==∑，其中2σ为
每条支路上的噪声功率。
2、 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。
（a ） 求N=1时的b P
（b ） MRC 下，求使b
P <6
10-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N min =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
1、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。
2、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。
3、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。
5、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，N R 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。
6、
解：因为
S I =
可得15SIR dB ==
D
Q R
=
= 从而：N=4.59=5
7、 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。