现代移动通信-蔡跃明-第三版-习题参考答案教学提纲

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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:

?1?1f30?900?106???90(Hz) fm1??c3?108

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fm2?2?2f80?900?106????240(Hz) 8?c3?10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:

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?1?1f30?2200?106fm1????220(Hz) 8?c3?10 fm2?2?2f80?2200?106????586.7(Hz) ?c3?108 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?/Ts?0.1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)。

Pr(?)Pr(?)0 dB-10 dB-20 dB-30 dB户内0 dB-10 dB-20 dB-30 dB户外050(a)75100?(ns)05(b)10?(?s)

图2-26 习题14的两个功率时延分布

解:对于(a),??(1)(0)?(1)(50)?(0.1)(75)?(0.01)(100)?27.725ns

[1?1?0.1?0.01](1)(0)2?(1)(50)2?(0.1)(75)2?(0.01)(100)2?1498.8ns2 ??1?1?0.1?0.012所以rms时延扩展为:???1498.8?(27.725)2?27ns

由于?/Ts?0.1,即Ts?10???270ns 所以最小符号周期对于(b),??Tsmin?270ns

(0.01)(0)?1*(5)?(0.1)(10)?5.41?s

[1?0.1?0.01](0.01)(0)2?1*(5)2?(0.1)(10)2?31.53?s2 ??0.01?1?0.12精品文档

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所以rms时延扩展为:???31.53?(5.41)2?1.50?s

由于?/Ts?0.1,即Ts?10???15?s 所以最小符号周期Tsmin?15?s

若同时满足(a)和(b)两个环境,则最小符号周期为15?s。

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

Bs小于多普勒扩展BD,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:

Ts?TcBs?BD

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Bs远远大于多普勒扩展BD,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:

Ts?TcBs?Bc6

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

??Lfs??(dB)?32.44?20lgd(km)?20lgf(MHz)

可得自由空间中电波传播损耗

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Lfs?32.44?20lg(10)?20lg(1800)?117.5455dB

由基站天线高度增益因子图表可查的Hb(hb,d)??14dB 由移动台天线高度增益因子图表可查得Hm(hm,f)??4dB

由准平坦地形大城市地区的基本中值损耗图表可得Am(f,d)?33dB

由传播路径的中值路径损耗公式LM?Lfs?Am(f,d)?Hb(hb,d)?Hm(hm,f) 可得LM?117.5455?33?4?14?168.5455dB (2)由LM?Lfs?Am(f,d)?Hb(hb,d)?Hm(hm,f)和

PR?PT?LM?Gb?Gm?Lb?Lm?Ld可得:

PR?10lg(PT)?LM?Gb?Gm?10?168.5455?6?1??151.5455dBW

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

??Lfs??(dB)?32.44?20lgd(km)?20lgf(MHz)

可得自由空间中电波传播损耗

Lfs?32.44?20lg(10)?20lg(900)?111.5249dB

由基站天线高度增益因子图表可查的Hb(hb,d)??8dB 由移动台天线高度增益因子图表可查得Hm(hm,f)??3dB

由准平坦地形大城市地区的基本中值损耗图表可得Am(f,d)?29.7dB 由传播路径的中值路径损耗公式LM?Lfs?Am(f,d)?Hb(hb,d)?Hm(hm,f) 可得LM?111.5249?29.7?3?8?152.2249dB

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