发布时间 : 星期一 文章现代移动通信蔡跃明题参考答案更新完毕开始阅读
(1) 抗强固频干扰。两种系统抗干扰的机理不同，直扩系统靠伪随机码的相关处理，降低进入解调器的干扰功率来达到抗干扰的目的；而跳频系统是靠载频的随机跳变，将干扰排斥在接收通道之外达到抗干扰目的。因此，跳频系统抗强固频干扰能力优于直扩系统。
(2)抗衰落特别是抗选择性衰落直扩优于跳频。直扩系统的射频带宽很宽，小部分频谱衰落不会使信号严重畸变，而跳频系统将导致部分频率受到影响。
(3)抗多径。由于直扩系统要用伪随机码的相关接收，只要多径时延大于一个伪随机码的切普宽度，这种多径不会对直扩形成干扰，甚至可以利用多径分量。而跳频抗多径的惟一办法是提高跳频速率，而实现高速跳频速率是较困难的。
(4)“远－近”效应。“远－近”效应对直扩系统影响很大，而对于跳频系统的影响就小得多。这是因为接收机由于距离关系，干扰信号可能比有用信号要强得多，如果超过干扰容限就会干扰接收机正常工作。而跳频采用躲避的方法，不在同一频率，接收机前端对干扰的衰减很大。
(5)同步。由于直扩系统的伪随机码速率比跳频的伪随机码速率高地多，而且码也长得多，因此直扩系统的同步精度要求高，同步时间长，入网慢。而跳频则快得多。
17. 为什么扩频信号能够有效地抑制窄带干扰？
扩频系统通过相关接收，将干扰功率扩展到很宽的频带上去，使进入信号频带内的干扰功率大大降低，提高了解调器输入端的信干比，从而提高系统的抗干扰性能。
18. 多载波调制的基本原理是什么？
多载波调制的基本原理是：它将高速率的信息数据流经串/并变换，分割为若干路低速数据流，然后每路低速数据流采用一个独立的载波调制并迭加在一起构成发送信号。在接收端用同样数量的载波对发送信号进行相干接收，获得低速率信息数据后，再通过并/串变换得到原来的高速信号。
19. 为什么需要采用自适应编码调制？
实际的无线信道具有两大特点：时变特性和衰落特性。因此，无线信道的信道容量也是一个时变的随机变量，要最大限度地利用信道容量，只有使发送速率也是一个随信道容量变化的量，也就是使编码调制方式具有自适应特性。自适应调制和编码（AMC）根据信道的情况确定当前信道的容量，根据容量确定合适的编码调制方式等，以便最大限度地发送信息，实现比较高的传输速率。
21
第五章思考题与习题
1. 分集技术的基本思想是什么？
答：分集技术是一项典型的抗衰落技术，其基本思想是通过查找和利用自然界无线传播环境中独立的,高度不相关的多径信号来提高多径衰落信道下的传输可靠性。 2. 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：合并方法主要有：选择合并、最大比合并、等增益合并。最大比合并能获得最大信噪比，这是因为合并时对每一支路的信号都加以利用，而且给予不同的加权，信噪比大的支路加权大，这一路在合并器输出中的贡献也就大；反之，信噪比小的支路加权小，贡献也就小，最大比合并输出可得到的最大信噪比为各支路信噪比之和。
?33. 要求DPSK信号的误比特率为10时，若采用M?2的选择合并，要求信号平均信噪
比是多少dB？没有分集时又是多少？采用最大比值合并时重复上述工作。 解：
(1)由已知条件可知
P2b?10?3 Pb?0.03
因为二进制DPSK误码率与信噪比之间符合Pb?采用M?2的选择合并,信号平均信噪比?i?(2)没有分集时
?3Pb?10
1??b/N0e 2?bN0??ln2Pb?4.41dB
???bN0??ln2Pb?7.93dB
（3）最大比合并输出可得到的最大信噪比为各支路信噪比之和，所以每一条支路的信噪比
?i???3.96dB
4. 简述几种传统的自适应均衡算法的思想。
答：（1）LMS自适应均衡算法
LMS算法基于最小均方误差准则，使均衡器的输出信号与期望输出信号之间的均方误
22
122差E??e(n)??最小。LMS算法是线性自适应滤波算法，一般来说它包含两个过程：一是滤
波过程，包括计算线性滤波器输出对输入信号的响应，通过比较输出结果与期望响应产生估计误差。二是自适应过程，根据估计误差自动调整滤波器参数。
这两个过程一起工作组成一个反馈环。首先有一个横向滤波器，该部件的作用在于完成滤波过程；其次有一个对横向滤波器抽头权重进行自适应控制过程的算法。算法的迭代公式如下：
e(n)?d(n)?XT(n)W(n)
W(n?1)?W(n)?2ue(n)X(n)
在滤波过程中，给定一个输入X(n)，横向滤波器产生一个输出d(n|xn)作为期望响应d(n)的估计。估计误差e(n)定义为期望响应与实际滤波器输出之差。估计误差e(n)与抽头输入向量X(n)都被加到自适应控制部分。估计误差e(n)、步长参数u与抽头输入
X(n)的积为均衡器系统的矫正量，它将在第n?1次迭代中应用于W(n)。W(n)为自适
应均衡器在时刻n的权系数向量。LMS算法收敛的条件为：0?u?1/?max，?max是输入信号自相关矩阵的最大特征值。
(2)RLS自适应均衡算法
RLS算法基于最小二乘准则，调整自适应滤波器的权系数向量W(n)，使估计误差的加权平方和J(n)?RLS算法对输入信号的自相关矩阵Rxx(n)的逆进??n?i?e(i)最小。
i?1n2行递推估计更新，收敛速度快，其收敛性能与输入信号的频谱特性无关。但是，RLS算法
的计算复杂度很高，所需的存储量极大，不利于实时实现；倘若被估计的自相关矩阵的逆失去了正定特性，这还将引起算法发散。为了减小RLS算法的计算复杂度，并保留RLS算法收敛速度快的特点，产生了许多改进的RLS算法。如快速RLS（Fast RLS）算法，快速递推最小二乘格型（Fast Recursive Least Squares Lattice）算法等。这些算法的计算复杂度低于RLS算法，但它们都存在数值稳定性问题。 5. 码片均衡的思想是什么？它有什么特点？
答：码片均衡的思想是对接收到的码片波形在解扰/解扩之前进行码片级的自适应均衡。它的特点是有效恢复了被多径信道破坏的用户之间的正交性，抑制了多址干扰。研究表明，利用码片均衡原理实现的码片均衡器，其性能优于RAKE接收机。 6. RLS算法与LMS算法的主要异同点？
23
2答：LMS算法使均衡器的输出信号与期望输出信号之间的均方误差E??e(n)??最小，
基于最小均方误差准则，优点是结构简单，鲁棒性强，其缺点是收敛速度很慢。RLS算法基于最小二乘准则，调整自适应滤波器的权系数向量W(n)，使估计误差的加权平方和RLS算法对输入信号的自相关矩阵Rxx(n)的逆进行递推估计J(n)???n?i?e(i)最小。
i?1n2更新，因此收敛速度快，其收敛性能与输入信号的频谱特性无关。但是RLS算法的计算复杂度很高，所需的存储量极大，不利于实时实现；倘若被估计的自相关矩阵的逆失去了正定特性，还将引起算法发散。
7. RAKE接收机的工作原理是什么？ 答：由于在多径信号中含有可以利用的信息，所以CDMA接收机可以通过合并多径信号来改善接收信号的信噪比。其实RAKE接收机所作的就是：通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号，并把它们合并在一起。图题5.1-1所示为一个RAKE接收机，它是专为CDMA系统设计的分集接收器，其理论基础就是：当传播时延超过一个码片周期时，多径信号实际上可被看作是互不相关的。
r(t)中频或基带CDMA多径信号 相关器1 相关器2 相关器L 求和? m0(t) × 积分 m1(t) × 积分 比较输出
图题5.1-1 RAKE接收机结构图
RAKE接收机利用多个相关器分别检测多径信号中最强的L个支路信号，然后对每个相关器的输出进行加权，以提供优于单路相关器的信号检测，然后再在此基础上进行解调和判决。 8. 均衡器有哪些类型？
答：均衡器按技术类型可以分为两类：线性和非线性。两类均衡器的差别主要在于均衡器的输出是否用于反馈控制。均衡器按检测级别可分为：码片均衡器、符号均衡器和序列均衡器三类。均衡器按其频谱效率可分为可分成三类：基于训练序列的均衡、盲均衡
24