现代移动通信-蔡跃明-第三版-习题参考答案分析

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现代移动通信-蔡跃明-第三版-习题参考答案

第一章思考题与习题1. 何为移动通信？移动通信有哪些特点？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。

移动通信的特点：（1）无线电波传播复杂（2）移动台受到的干扰严重（3）无线电频谱资源有限（4）对移动设备的要求高（5）系统复杂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。

第二章思考题与习题1 蜂窝移动通信中的典型电波传播方式有哪些？答：典型的电波传播方式有直射、反射、折射、绕射、散射等。

当电波的直射路径上无障碍物时，电波直接到达接收天线；当电波的直射路径上存在障碍物时，电波会绕过障碍物遮挡向前传播形成绕射波；当电波在平坦地面上传播时，因大地和大气是不同的介质而使入射波在界面上产生反射波；当电波入射到粗糙表面时，反射能量由于散射而散布于所有方向，形成散射波。

2 设工作频率分别为900MHz 和2200MHz ，移动台行驶速度分别为30m/s 和80m/s ，求最大多普勒频移各是多少？试比较这些结果。

解：当工作频率为900MHz ，行驶速度为30m/s 和80m/s 时的最大多普勒频移为：当工作频率为2200MHz ，行驶速度为30m/s 和80m/s 时的最大多普勒频移为：由以上的计算结果可以知道，最大多普勒频移与移动台的速度和工作频率有关，速度越大；最大多普勒频移越大，频率越大，最大多普勒频移。

3 如果某种特殊调制在/0.1s T ∆≤时能提供合适的误比特率(BER)，试确定下图（图P14）所示的无均衡器的最小符号周期(由此可得最大符号率)。

现代移动通信-蔡跃明-第三版-习题参考答案汇编

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。

第二章思考题与习题1 蜂窝移动通信中的典型电波传播方式有哪些？答：典型的电波传播方式有直射、反射、折射、绕射、散射等。

2 设工作频率分别为900MHz 和2200MHz ，移动台行驶速度分别为30m/s 和80m/s ，求最大多普勒频移各是多少？试比较这些结果。

解：当工作频率为900MHz ，行驶速度为30m/s 和80m/s 时的最大多普勒频移为： 61118309001090()310m f f Hz c ννλ⨯⨯====⨯ 622288090010240()310m f f Hz c ννλ⨯⨯====⨯ 当工作频率为2200MHz ，行驶速度为30m/s 和80m/s 时的最大多普勒频移为：6111830220010220()310m f f Hz c ννλ⨯⨯====⨯ 6222880220010586.7()310m f f Hz c ννλ⨯⨯====⨯ 由以上的计算结果可以知道，最大多普勒频移与移动台的速度和工作频率有关，速度越大；最大多普勒频移越大，频率越大，最大多普勒频移。

移动通信课后答案

移动通信课后答案移动通信是一门涵盖了移动通信技术、网络架构、无线传输等多个领域的学科，通过学习这门课程，我们能够了解移动通信系统的原理、技术和运营等方面的知识。

以下是对移动通信课后习题的答案，帮助大家更好地理解并掌握相关内容。

第一章：移动通信系统概述1. 移动通信系统的基本组成是什么？移动通信系统基本由移动终端设备、无线接入网络、传输网和核心网组成。

2. 什么是移动通信系统的覆盖范围？移动通信系统的覆盖范围指的是网络服务可以提供的区域范围，包括室内、室外、城市、农村等不同区域的覆盖。

3. 列举几个常见的移动通信系统标准？常见的移动通信系统标准包括GSM、CDMA2000、WCDMA、LTE 等。

第二章：无线传输基础知识1. 什么是移动通信系统中的小区？移动通信系统中的小区是指将整个通信区域划分为不同的区域，每个小区由一个或多个基站负责信号的接收和发送。

2. 什么是频率复用？频率复用是指将一定范围的频谱资源按照一定规则进行划分和分配，使得不同小区的信号能够在同一时间、相同频段内进行传输。

3. 请解释下面几个常见的无线传输技术的缩写：CDMA、TDMA、FDMA。

- CDMA：码分多址技术，是一种采用不同的码型来对用户信号进行编码和解码的技术。

- TDMA：时分多址技术，是一种将时间划分为若干个时隙的技术，不同用户在不同时隙里进行通信。

- FDMA：频分多址技术，是一种将频率划分为不同的信道的技术，不同用户在不同频道上进行通信。

第三章：移动通信网络架构1. 简述移动通信系统中的核心网的作用。

移动通信系统中的核心网是连接无线接入网络和传输网的重要环节，它负责处理用户的信号传输、用户鉴权和计费等功能。

2. 什么是移动通信系统中的漫游？漫游指的是移动用户在不同地区之间自由切换网络，并且能够正常通信和使用相关服务的能力。

3. 移动通信系统中的位置管理是什么？位置管理是指对移动用户的位置进行管理和跟踪的过程，以确保用户在不同位置能够接收到信号并进行通信。

现代通信原理与技术第三版课后_思考题答案

第一章1.1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么？在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。

收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么？数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。

他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。

1.3 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点？传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5. 设备便于集成化、微机化。

数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。

设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。

采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。

另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。

一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽，一路数字电话约占64KHZ。

1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么？数字通行系统的模型见图1-4 所示。

现代移动通信期末复习题答案

现代移动通信期末复习题答案一、选择题1. 移动通信系统的主要特点是什么？A. 覆盖范围广B. 便携性C. 可靠性高D. 所有上述选项答案：D2. 以下哪项是第三代移动通信技术（3G）的主要特征？A. 语音通信B. 低速数据传输C. 高速数据传输D. 仅支持文本消息答案：C3. 4G网络与3G网络相比，主要改进了哪些方面？A. 覆盖范围B. 数据传输速度C. 通信成本D. 通信频段答案：B4. 移动通信中的“频分多址”技术缩写为：A. FDMAB. TDMAC. CDMAD. OFDMA答案：A5. 以下哪个是5G技术的关键特性？A. 低延迟B. 高数据速率C. 大规模设备连接D. 所有上述选项答案：D二、填空题6. 移动通信系统中，用户设备通常被称为________。

答案：移动台（Mobile Station）7. 在移动通信中，________技术可以有效地减少干扰，提高频谱利用率。

答案：直序扩频（Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS）8. 移动通信网络中的基站负责________和________。

答案：信号发射、信号接收9. 5G网络的一个关键应用是________。

答案：物联网（Internet of Things, IoT）10. 移动通信中的________技术可以提高数据传输的安全性。

答案：加密（Encryption）三、简答题11. 简述移动通信系统与传统有线通信系统的主要区别。

答案：移动通信系统与传统有线通信系统的主要区别在于移动通信系统允许用户在移动过程中进行通信，而有线通信系统则需要固定的连接点。

移动通信系统具有更高的灵活性和便携性，但同时也面临着信号覆盖、干扰和频谱资源利用等挑战。

12. 解释什么是多址接入技术，并列举至少两种常见的多址接入技术。

答案：多址接入技术是允许多个用户共享同一通信信道的技术。

常见的多址接入技术包括频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。

现代移动通信蔡跃明第三版思考题与习题参考答案chapter

第四章思考题与习题1. 移动通信对调制技术的要求有哪些？在移动通信中，由于信号传播的条件恶劣和快衰落的影响，接收信号的幅度会发生急剧的变化。

因此，在移动通信中必须采用一些抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高的调制技术，尽可能地提高单位频带内传输数据的比特速率以适用于移动通信的要求。

具体要求：①抗干扰性能要强，如采用恒包络角调制方式以抗严重的多径衰落影响；②要尽可能地提高频谱利用率；③占用频带要窄，带外辐射要小；④在占用频带宽的情况下，单位频谱所容纳的用户数要尽可能多；⑤同频复用的距离小；⑥具有良好的误码性能；⑦能提供较高的传输速率，使用方便，成本低。

2. 已调信号的带宽是如何定义的？信号带宽的定义通常都是基于信号功率谱密度(PSD)的某种度量，对于已调（带通）信号，它的功率谱密度与基带信号的功率谱密度有关。

假设一个基带信号：)}2ex p()(Re{)(t f j t g t s c π=其中的)(t g 是基带信号，设)(t g 的功率谱密度为)(f P g ，则带通信号的功率谱密度如下： [])()(41)(c g c g s f f P f f P f P --+-= 信号的绝对带宽定义为信号的非零值功率谱在频率上占据的范围；最为简单和广泛使用的带宽度量是零点-零点带宽；半功率带宽定义为功率谱密度下降到一半时或者比峰值低3dB 时的频率范围；联邦通信委员会(FCC)采纳的定义为占用频带内有信号功率的99%。

3. QPS K 、OQPSK 的星座图和相位转移图有何差异？如图所示IQ(+1, +1)(-1, +1) (-1, -1) (+1, -1)QPSK 相位星座图 OPSK 相位星座图QPSK 信号的相位有900突变和1800突变。

OQPSK 信号的相位只有900跳变，而没有1800的相位跳变。

4. QPSK 和OQPSK 的最大相位变化量分别为多少？各自有哪些优缺点？OPSK 的最大相位变化量为1800，OPSK 最大相位变化量为900。

移动通信(第三版)课后答案部分第五章习题

计算移动通信系统的频谱利用率。
频谱利用率定义
提高频谱利用率的方法
频谱利用率是指单位频谱资源上所能传输的信息量或者服务能力，是衡量频谱资源利用效率的重要指标。
为了提高频谱利用率，可以采用高效调制技术、频谱复用技术、多天线技术等，以充分利用频谱资源，提高通信系统的容量和传输速率。
频谱利用率计算公式
频谱利用率（bit/s/Hz）=系统总信息速率/频谱带宽。在实际应用中，还需要考虑信号衰减、干扰等因素对频谱利用率的影响。
Part
04
案例分析题
分析移动通信网络规划的步骤和主要内容。
总结词
移动通信网络规划步骤
详细描述
移动通信网络规划是确保网络覆盖、容量和质量的关键过程。其步骤包括需求分析、网络规模估算、网络布局、频率规划、覆盖和容量规划等。需求分析涉及收集用户需求、业务类型和流量数据；网络规模估算基于用户数量和业务需求进行设备配置；网络布局涉及基站、中继站和核心网等设施的选址和配置；频率规划通过合理分配频谱资源来减少干扰和提高效率；覆盖和容量规划则要确保网络信号覆盖范围和传输质量。
时变性和随机性
移动通信信道的特性会随着时间和空间的变化而变化，具有时变性和随机性。
干扰和噪声
移动通信信道中存在多种干扰和噪声源，如其他用户的信号干扰、背景噪声等。
Part
02
论述题
论述移动通信中多径传播对信号传输的影响。
信号衰减
2
多径传播导致信号在传输
1
过程中发生反射、折射和动通信中扩频通信的基本原理及其优点。
基本原理
扩频通信采用扩频技术，将信息扩展到更宽的频带上，通过相关解扩实现信号的解调与恢复。

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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。

第二章思考题与习题1 蜂窝移动通信中的典型电波传播方式有哪些？答：典型的电波传播方式有直射、反射、折射、绕射、散射等。

2 设工作频率分别为900MHz 和2200MHz ，移动台行驶速度分别为30m/s 和80m/s ，求最大多普勒频移各是多少？试比较这些结果。

解：当工作频率为900MHz ，行驶速度为30m/s 和80m/s 时的最大多普勒频移为： 61118309001090()310m f f Hz c ννλ⨯⨯====⨯ 622288090010240()310m f f Hz c ννλ⨯⨯====⨯当工作频率为2200MHz ，行驶速度为30m/s 和80m/s 时的最大多普勒频移为：6111830220010220()310m f f Hz c ννλ⨯⨯====⨯ 6222880220010586.7()310m f f Hz c ννλ⨯⨯====⨯ 由以上的计算结果可以知道，最大多普勒频移与移动台的速度和工作频率有关，速度越大；最大多普勒频移越大，频率越大，最大多普勒频移。

3 如果某种特殊调制在/0.1s T ∆≤时能提供合适的误比特率(BER)，试确定下图（图P14）所示的无均衡器的最小符号周期(由此可得最大符号率)。

0 dB-10 dB5075100（a ）0 dB -10 dB 510（b ）00图2-26 习题14的两个功率时延分布解：对于（a ），ns 725.27]01.01.011[)100)(01.0()75)(1.0()50)(1()0)(1(=++++++=τ 2222228.149801.01.011)100)(01.0()75)(1.0()50)(1()0)(1(ns =++++++=τ 所以rms 时延扩展为:ns 27)725.27(8.14982=-=τσ 由于1.0/≤s T δ，即ns T s 27010=≥τσ所以最小符号周期ns T s 270min = 对于（b ），(0.01)(0)1*(5)(0.1)(10) 5.41[10.10.01]s τμ++==++ 22222(0.01)(0)1*(5)(0.1)(10)31.530.0110.1s τμ++==++所以rms 时延扩展为: 1.50s τσμ== 由于1.0/≤s T δ，即1015s T s τσμ≥=所以最小符号周期min15s T s μ= 若同时满足（a ）和（b ）两个环境，则最小符号周期为15s μ。

4 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：如果信道相关带宽远大于发送信号的带宽，则信号经历平坦衰落；如果信道的相关带宽小于发送信号带宽，则信号经历频率选择性衰落。

5 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 cs 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：cs cs B B T T >< 6 某移动通信系统，工作频率为1800 MHz ，基站天线高度为40 m ，天线增益为6dB ，移动台天线高度为1 m ，天线增益为1 dB ；在市区工作，传播路径为准平坦地形，通信距离为10 km 。

试求:（1）传播路径的中值路径损耗；（2）若基站发射机送至天线的信号功率为10W ，不考虑馈线损耗和共用器损耗，求移动台天线接收到的信号功率。

解：（1）由传播路径的自由空间中电波传播损耗公式()32.4420lg ()20lg ()fs L dB d km f MHz ⎡⎤=++⎣⎦可得自由空间中电波传播损耗117.5455dB)1800lg(20)10lg(2044.32≈++=fs L由基站天线高度增益因子图表可查的dB d h H b b 14),(-=由移动台天线高度增益因子图表可查得dB f h H m m 4),(-=由准平坦地形大城市地区的基本中值损耗图表可得dB d f A m 33),(=由传播路径的中值路径损耗公式(,)(,)(,)M fs m b b m m L L A f d H h d H h f =+-- 可得dB L M 5455.168144335455.117=+++=（2）由(,)(,)(,)M fs m b b m m L L A f d H h d H h f =+--和d m b m b M T R L L L G G L P P ---++-=可得：dBW G G L P P m b M T R 5455.151165455.16810)lg(10-=++-=++-=7 设某系统工作在准平坦地区的大城市，工作频率为900MHz ，小区半径为10km ，基站天线高80m ，天线增益为6dB ，移动台天线高度为1.5m ，天线增益为0 dB ，要使工作在小区边缘的手持移动台的接收电平达-102dBm ，基站发射机的功率至少应为多少？解：（1）由传播路径的自由空间中电波传播损耗公式()32.4420lg ()20lg ()fs L dB d km f MHz ⎡⎤=++⎣⎦可得自由空间中电波传播损耗111.5249dB)900lg(20)10lg(2044.32≈++=fs L 由基站天线高度增益因子图表可查的dB d h H b b 8),(-=由移动台天线高度增益因子图表可查得dB f h H m m 3),(-=由准平坦地形大城市地区的基本中值损耗图表可得dB d f A m 7.29),(=由传播路径的中值路径损耗公式(,)(,)(,)M fs m b b m m L L A f d H h d H h f =+--可得dB L M 2249.152837.295249.111=+++= （2）由(,)(,)(,)M fs m b b m m L L A f d H h d H h f =+--和d m b m b M T R L L L G G L P P ---++-=可得：dBW P G G L P P T m b M T R 132062249.152)lg(10)lg(10-=++-=++-=W P T 4539.26=第三章思考题与习题1. 组网技术包括哪些主要问题？答：（1）干扰对系统性能的影响；（2）区域覆盖对系统性能的影响；（3）支撑网络有序运行的要素；（4）越区切换和位置管理；（5）无线资源的有效共享。

同频干扰会带来的问题：影响链路性能、频率复用方案的选择和系统的容量限制等问题3. 设某蜂窝移动通信网的小区辐射半径为8km ，根据同频干扰抑制的要求，同频小区之间的距离应大于40 km 。

问该网的区群应如何组成？试画出区群的构成图、群内各小区的信道配置以及相邻同信道小区的分布图。

答：因为R N D 3=，km D km R 40,8>=，所以有403>R N 即335>N ，又因为ij j i N ++=22且N 应取最小的，所以有N=3。

该网的区群是由三个六边形的小区构成的，如右图采用顶点激励，每个基站配置三组信道，向三个方向辐射，则每个区群需要9个信道组，群内各小区的信道配置以及相邻同信道小区的分布图如下图：10. 移动通信网的某个小区共有100个用户，平均每用户C ＝5次/天，0t ＝180秒/次，K＝15％。

问为保证呼损率小于5％，需共用的信道数是几个？若允许呼损率达20％，共用信道数可节省几个？解：每个用户忙时话务量为：)(0375.0360015.018053600Erl CTK A =⨯⨯==α 这个小区的总的话务量为)(75.30375.0100Erl UA A =⨯==α查Erl 呼损表可得公用的信道数为8个，若允许的呼损率达%20，通过查表可得所需的信道数为5个，由此可以节省三个信道。

12. 通信网中交换的作用是什么？移动通信中的交换与有线通信网中的交换有何不同？答：交换网络的作用是在控制系统的控制下，将任一输入线与输出线接通。

移动通信中的交换具有有线通信网中的交换的三个阶段，即呼叫建立、消息传输和释放。

移动通信网络中使用的交换机与有线网络中的交换机的主要不同是除了要完成常规交换机的所有功能外，它还负责移动性管理和无线资源管理(包括越区切换、漫游、用户位置登记管理等)。

13. 什么叫越区切换？越区切换包括哪些问题？软切换和硬切换的差别是什么？答：越区切换是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。

该过程也称为自动链路转移。

越区切换包括三个方面的问题：越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换；越区切换如何控制；越区切换时信道分配；硬切换是指在新的链路建立之前，先中断旧的链路。

而软切换是指既维持旧的链路，又同时建立新的链路，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，并于新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。

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