移动通信课后答案湖南工业大学2013最新版 联系客服

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Go 1-1什么叫移动通信? 移动通信有哪些特点?

答:通信中的一方或双方处于运动中的通信。移动通信(Mobile communication)是移动体之间的通信,或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人,也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。

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 1-2单工通信与双工通信有何区别?各有何优缺点?

答:区别:单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发信。双工通信是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式。

单工通信的优点是电台设备简单、省电,且只占用一个频点。缺点是这样的工作方式只允许一方发送时另一方进行接收。此外,任何一方当发话完毕,必须立即松开其按讲开关,否则将收不到对方发来的信号。

双工通信的优点是使用方便,同普通有线电话相似,接受和发射可同时进行。缺点是在电台的运行过程中,不管是否发话,发射机总是工作的,故电源消耗较大,这一点对用电池做电源的移动台而言时不利的。 1-4常用移动通信系统包括哪几种类型?

答:包括无线电寻呼系统,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。

1-5蜂窝通信系统采用了哪些技术?它与无线寻呼、 无绳电话、 集群系统的主要差别是什么?

答:蜂窝通信系统采用的技术有:频率再用、小区分裂、越区切换。 它与无线寻呼、无绳电话、集群系统的主要差别有:

1.线电寻呼系统是单向通信系统,通话双方不能直接利用它对话。 2.绳电话以有线电话网为依托,是有线电话网的无线延伸。

3.群移动通信属于调度系统的专用通信网,具有一定的限时功能,主要以无线用户为主,一般采用半双工,用频道共用技术来提高系统的频率利用率。

4.蜂窝移动通信属于公众移动网,采用全双工工作方式,除了无线用户之间的 通信外, 还有大量的无线用户与有线用户之间的通信, 采用频道再用技术来提高系统的频率利用率。

1-9移动通信包括哪些主要技术?各项技术的主要作用是什么?

答:现代移动通信系统的发展是以多种先进通信技术为基础的,移动通信的主要基本技术如下:

1)调制技术:采用相干或非相干解调,抗噪声和抗干扰的能力强. 2)多址方式:提高通信系统的容量。

3)移动通信中电波传播特性的研究:研究现象对信号传输所产生的不良影响,进而研究消除各种不良影响的对策。

4)抗干扰措施:保证网络在运行时,干扰电平和有用信号相比不超过预定的门限值,或者保证传输差错率不超过预定的数量级。

1-10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:移动通信系统由以下功能实体组成: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),设备标识寄存器(EIR),认证中心(AUC)和操作维护中心(OMC)。 其无线接口模型分为三层:

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 2-3什么是调频信号解调时的门限效应? 它的形成机理如何?

答:门限效应是指:为了使调频信号在解调后获得足够大的增益,必须使输入信噪比大于一定的门限值。在小信噪比情况下,即信号电平Uc远小于噪声电平时,输出信号完全被噪声淹没,解调器的输出几乎由噪声决定,是解调器的性能恶化。 2-5试述MSK调制和FSK调制的区别和联系。

答:FSK是频移键控,FSK利用载波的频率变化来传递数字信息。它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。 MSK是一种特殊形式的FSK,其频差是满足两个频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差,并要求FSK信号的相位连续。 2-6设输入数据速率为16 kb/s, 载频为32 kHz, 若输入序列为{0010100011100110}, 试画出MSK信号的波形, 并计算其空号和传号对应的频率。 k?xk?xk?1?(ak?1?ak) 2 2-8与MSK相比,GMSK的功率谱为什么可以得到改善?

答:GMSK信号就是通过在FM调制器前加入高斯滤波器产生的。

GMSK通过引入可控的码间干扰(即部分响应波形)来达到平滑相位路径的目的,它消除了MSK相位路径在码元转换时刻的相位转折点。 2-17在正交振幅调制中,应按什么样的准则来设计信号结构?

答:QAM信号的结构不仅影响到已调信号的功率谱特性,而且影响已调信号的解调难度和性能。常用的设计准则是在信号功率相同的条件下,选择信号空间中信号点之间距离最大的信号结构;此外,还要考虑解调的复杂性。

2-19扩频系统的抗干扰容限是如何定义的?它与扩频处理增益的关系如何? 抗干扰能力大体上都与扩频信号带宽B与信息带宽Bm之比成正比: 其扩频处理增益也可用下式表示:Gp=10lg(B/Bm) 2-23. 试述多载波调制与OFDM调制的区别和联系。

答:多载波传输首先把一个高速的数据流分解为若干个低速的子数据流(这样每个子数据流将具有低得多的比特速率),然后,每个子数据流经过调制(符号匹配)和滤波,去调制相应的子载波,从而构成多个并行的已调信号,经过合成后进行传输。

OFDM的中文名称是正交频分复用,原理是调制的各子载波是互相正交的,且各子载波的频谱有1/2的重叠。此时的系统带宽比FDMA系统的带宽可以节省一半。二

者的联系是:OFDM是多载波调制的一种具体实现方式。 3-2试比较 10dBm、10W 及 10dB 之间的差别。

答:dBm:分贝毫瓦,功率单位,是对功率单位(mW)求对数得到的。

W:瓦,功率单位。

dB:增益,相对值单位,等于对增益相对值求对数。

3-3假设接收机输入电阻为50 Ω,灵敏度为1 μV,试求接收功率为多少dBm?

3-5 某一移动信道,传播路径如图3-3(a)所示,假设d1=10 km,d2=5 km,工作频率为450 MHz, |x|=82 m,试求电波传播损耗值。 [Lfs]= 32.44+20lgf+20lgd = 32.44+20lg450+20lg15 = 109.2dB 第一菲涅尔区半径x1为 x1 ? 查表得附加损耗(x/x1≈-1.7)为21dB, 因此电波传播的损耗L为 [L] = [Lfs]+21 = 130.2dB 3-6某一移动通信系统, 基站天线高度为100 m, 天线增益Gb=6 dB, 移动台天线高度为3 m,Gm=0 dB, 市区为中等起伏地, 通信距离为10 km, 工作频率为150 MHz, 试求:(1) 传播路径上的损耗中值; (2) 基站发射机送至天线的功率为10 W, 试计算移动台天线上的信号功率中值。 (1) 根据已知条件, KT=0, LA=LT 自由空间传播损耗 [Lfs] = 32.44+20lgf+20lgd = 32.44+20lg150+20lg10 = 96.04dB 查得市区基本损耗中值:Am(f,d) = 25dB 基站天线高度增益因子:Hb(hb, d) = -5dB 移动台天线高度增益因子:Hm(hm, f) = 0dB 所以传播路径损耗中值为: LA = LT = 96.04+25+5 = 126.04dB (2) 中等起伏地市区中接收信号的功率中值 3?108?5?103?10?103??47.1m63d1?d2450*10?15?10?d1d2 ????2? ?PP???PT??GbGm??Am(f,d)?Hb(hb,d)?Hm(hm,d)??4?d???? ??PT????Lfs????Gb???Gm??Am(f,d)?Hb(hb,d)?Hm(hm,d) ??PT???Gb???Gm???LT? ?10lg10?6?0?126.04 ??110.04dBW??80.04dBm 4-1分集技术如何分类?移动通信中采用哪几种分集接收技术?

广义上可以分为两类:一类称为“宏分集”;另一类称为“微分集”。其中微分集又可以分为六类:a空间分集b频率分集c极化分集d场分量分集e角度分集f

时间分集 接收端主要有三种分集合并方式:a选择式合并b最大比值合并c等增益合并

4-2对于DPSK信号,采用等增益合并方式,4重分集相对于3重分集,其平均误码率能降多少? 33重分集等增益合并的误码率为: 6.4Pe,144重分集等增益合并的误码率为: 16Pe,134误码率下降为:6.4 Pe,1?16Pe,14-3为什么说扩频通信起到了频率分集的作用,而交织编码起到了时间分集的作用?RAKE 接收属于什么分集?

答:扩频通信在发端采用了扩频码调制,使信号所占的频带宽度远大于所传信息所

需的宽度,收端采用相同扩频码进行相关解扩,那么扩频调制后的信号频率间隔肯定大于相关带宽,这正好符合频率分集的实现要求;交织码在交织时收发双向均要进行生存后续的数据处理所以有一个处理时间的延迟,从而各次发送的时间间隔可以足够大,各次发送的信号出现衰落彼此独立,即实现时间分集. RAKE 接收属于频率分集.

4-4试画出(2,1)卷积编码器的原理图。假定输入的信息序列为01101(0为先输入),试画出编码器输出的序列。

4-9自适应均衡可以采用哪些最佳准则?

答:自适应均衡技术包括最小均方误差算法(LMS)、递归最小二乘法(RLS)、快速递归最小二乘算法(Fast RLS)、平方根递归最小二乘法(Square Root RLS)和梯度最小二乘法(Gradient RLS)。 4-10RLS算法与LMS算法的主要异同点是什么?

5-5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, T=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? a?C.T.k.解:□1用户的忙时话务量11?5?180?15%??0.037536003600