移动通信技术复习资料.docx

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移动通信技术复习资料

本科移动通信技术复习资料

第一章

1-1什么是移动通信？

移动通信有那些特点？

答：

移动通信是指通信的双方，或至少一方，能够在移动状态下进行信息传输和交换的一种通信方式。

移动通信的特点有：

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，而其业务的需求却与日俱增；④移动通信系统的网络结构各种各样，网络管理和控制必须有效；⑤移动通信设备必须能够在移动环境中使用；

1-2移动通信系统发展到目前经历了几个阶段？

各阶段有什么特点？

答：

移动通信系统发展到目前经历了四个阶段，分别为公用汽车电话、第一代通信技术（1G）、第二代通信技术（2G）、第三代通信技术（3G）。

特点分别为，公用汽车电话的特点是应用范围小、频率较低、语音质量较差、自动化程度低。

第一代通信技术（1G）的特点是该系统采用模拟技术及频分多址技术、频谱利用率低、系统容量小抗干扰能力差、保密性差：

制式不统一、互不兼容、难与ISDN兼容、业务种类单一、移动终端复杂、费用较贵。

第二代通信技术（2G）,采用数字调制技术和时分多址（TDMA）、码分多址技术（CDMA）等技术、多种制式并存、通信标准不统一、无法实现全球漫游、系统带宽有限、数据业务单一、无法实现高速率业务。

第三代通信技术（3G）的特点是能提供多种多媒体业务、能适应多种环境、能实现全球漫游、有足够的系统容量等；

1-3常见的移动通信系统有那些？

答：

常见的移动通信系统有：

1、蜂窝移动通信系统2、无线寻呼系统3、无绳电话系统4、集群移动通信系统5、移动卫星通信系统6、分组无线网

1-4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无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无绳电话以有线电话网为依托，是有线电话网的无线延伸。

③集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；

1-5移动通信系统中的多址技术包括那些？

分别具有什么特点？

答：

移动通信系统中的多址技术有频分多址、时分多址、码分多址。

频分多址的特点：

1、单路单载波传输2、信号连续传输3、需要周密的频率规划，具有频道受限和干扰受限的特点4、信道带宽相对较窄（25~30KHZ），为防止干扰，相邻信道间要留有防护带5、基站需要多个收发信道设备6、频率利用率低，系统容量小。

时分多址的特点：

1、多个用户共享一个载频，并占用相同的带宽2、系统中的数据发送不是连续的而是突发的方式发射3、与FDMA相比TDMA系统的传输速率一般较高，故需要采用自适应均衡技术4、各时隙必须留有一定的保护时间6、TDMA系统必须有精确的定时和同步7、系统抗干扰能力强，频率利用率高，容量大。

码分多址的特点：

1、抗干扰、抗多径衰耗能力强2、保密安全性高3、系统容量大4、系统容量配置灵活5、频率规划简单；

1-6移动通信的工作方式及相互间的区别有那些？

答:

移动通信的工作方式有单工制、半双工制、双工制。

单工制的优点主要有：

1、系统组网方便2、由于收发信机的交替工作，所以不会造成收发之间的反馈3、发信机工作时间相对可缩短，耗电小，设备简单，造价便宜。

单工制的的缺点是：

1、当收发使用同一频率时，临近电台的工作会造成强干扰2、操作不方便，双

方需要轮流通信，会造成通话人为的断断续续3、同频基站间的干扰较大。

半双工制的优点主要有：

1、设备简单、省电、成本低、维护方便，临近电台干扰小2、收发采用异频，收发频率各占一段，有利于频率协调和配置3、有利于移动

台的紧急呼叫。

半双工制的缺点是移动台需按键讲话，松键收话。

使用不方便，讲话时不能收话，故有丢失信息的可能。

双工制的优点有：

1、频谱灵活性高2、

频谱利用率高3、支持不对称的数据业务4、有利于采用新技术5、成本低，双工制的缺点有TDD模式对定时和同步的要求严格，上下行链路之间需要保护时序，同时对高速移动环境的支持也不如FDD,TDD信号为脉冲突发形式，采用不连续发送，因此信号的峰-均功率比值较大，导致带外辐射较大，对RF的实现提出了较高的要求。

第二章

2-1移动通信中对调制解调技术的要求是什么?

答:

应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗衰落的能力。

2-2什么是调制？

2G的GSM系统和CDMA系统各采用了什么调制方式？

答：

调制是一种对信号进行的变换的的处理手段，经调制将信号变换成适合于传输和记录的形式。

GSM系统采用的是高斯滤波最小频移键控（GMSK）调制方式。

CDMA系统采用四相相移键控（QPSK）调制方式。

2-3已调信号的带宽是如何定义的?

FM信号的带宽如何计算?

答：

以90%能量所包括的谱线宽度（以载频为中心）作为调制信号的带宽；则FM信号的带宽为：

B=2（mf+1）Fm=2（Afm+Fm）

2-4什么是调频信号解调时的门限效应?

它的形成机理如何?

答:

分析得知；在小信噪比情况下，已调波的相位分量中已没有单独的信号项，从而解调器的输出几乎完全由噪声决定，或者说信号已被噪声淹没，解调器性能急剧恶化，所以要求输入信噪比必须大于某一门限，这就是所谓“门限效应”。

2-5直接序列扩频通信系统中，PN码速率为1.2288Mc/s（c/s即chip/s，片/秒）,基带数据速率为9.6kb/s，试问处理增益是多少？

假定系统内部的损耗为3dB,

解调器输入信噪比要求大于7dB,试求该系统的抗干扰容限？

答:

扩频系统的扩频信号带宽B与信息带宽Bm之比称之为扩频系统的处理增益即：

Gp=10炯B/Bm，这里B=1.2288Mc/sBm=9.6kb/s二Gp=10炯B/Bm=21.07dB

抗干扰容限Mj=Gp-3dB-7dB=21.07-3-7=11.07dB.

2-6试画出n=15的m序列发生器的原理，其码序列周期p是多少？

码序列速率由什么决定？

答：

时钟o

«

其中C0=Cn=1,而反馈系数C1,C2,…，Cn-1若为1,参与反馈；若为0,则表示断开反馈线，即开路，无反馈连线。

它们由相对应的n级m序列生成

反馈系数表查表决定（将表中8进制数据换算为二进制后左边最高位为1的位即是C0再往右依次为C1,C2,…，Cn-1）。

其码序列周期p=2A15-仁32767码序列速率一般由未扩频时的信息数据率和码长确定（这句话的含义是考虑到为使扩频处理损失最小，通常将每信息比特用n个周期伪码进行扩频调制，n为1/2、1、2….•等等），移位寄存的器触发时钟速率即等于码序列速率。

第

3-1试简述移动信道中电波传播的方式及其特点。

答：

直射波：

可按自由空间传播来考虑，电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物吸收，也不会产生反射或折射。

但经过一段路径传播后，能量会受到衰减，与工作频率和传播距离有关地面反射波：

与直射波的合成场强将随反射系数以及路径差的变化而变化。

地表面波：

其损耗随频率升高而急剧增大。

3-2在标准大气折射下，发射天线高度为225m,接收天线高度为4m,试求视线传播极限距离。

理想视线传播极限距离：

注：

hT—发射天线高度hR-接收天线高度

在标准大气折射下，修正后的视距极限距离:

:

必（km）

d。

=4.12X（15+2）=70.04km

3-3移动通信中的主要干扰有那些？

答：

移动通信中的主要干扰有同频道干扰、邻频道干扰、互调干扰、阻塞干扰及远近效应干扰。

3-4什么是远近效应？

如何克服远近效应？

答:

当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时，距基站近的移动台B到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台A的到达功率，若二者的频率相近，则距离基站近的移动台B就会造成对距基站远的移动台A有用信号的干扰或抑制，甚至将移动台A的有用信号淹没。

这种情况就称为远近效应。

克服远近效应的措施主要有两个：

1》、使两个移动台的所用频道拉开必要的间隔2》、移动台端加自动功率控制，使所有工作的移动台到达基站的功率基本一致。

3-5假设接收机输入电阻为50Q,灵敏度为1卩V，试求接收功率为多少dBm。

答：

P=32/R=1X12-12/50=2X10A-14

10炯P=10炯2X10A-14=-137dBw=-107dBm.

3-6某一移动通信系统，基站天线高度为100m，天线增益Gb=6dB，移动台天线高度为3m，Gm=0dB，市区为中等起伏地，通信距离为10km，工作频率为150MHz，试用OM模型求：

（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10W，试计算移动台天线上的信号

功率中值。

注：

Am（f,d）=25dBHb（hb,d）=-8dBHm（hm,f）=0dB答：

传播损耗中值:

LA=LT-KT此处：

KT=0

•••LA=LT-KT

=Lfs+Am（f,d）-Hb（hb,d）=（32.45+20lgd+20lgf）+25+8=95.96+25+8=128.96dB移动台天线上的信号功率中值：

10W功率Pt=40dBm天线增益Gb=6dBGm=0dB

•移动台天线上的信号功率中值:

[PPC]=[PT]+[Gb]+[Gm]-LA

=40+6-128.96

=-82.96dBm

第四章

4-1分集技术如何分类？

在移动通信中采用了哪几种分集接收技术？

分集有哪两重含义？

答：

分集技术根据克服信道衰落的方式来分类，主要分为两类：

宏分集和微分集，宏分集用来减少慢衰落的影响，微分集用来减少快衰落的影响。

其中“微分集”又可按空间、频率、极化、场分量、角度和时间分为空间分集、频率分集、极化分集、场分量分集、角度分集和时间分集。

分集有两重含义：

一是分散传输，二是集中处理。

4-2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：

扩频通信扩展了信号频谱，使每段频率所经历的衰落各不相同，信道产生衰落时只会使一小部分频率衰落，不会使整个信号产生畸变，相当于频率分集。

交织编码把一个较长的突发差错离散成随机差错，再利用纠正随机差错的编码技术来消除。

交织深度越大，抗突发差错的能力越强，交织码处理时间越长，从而造成了传输时延增大，属于时间隐分集。

Rake接收机是将多径分量取出，对其进行延时和相位校正，使之在某一时刻对齐，并按一定规则合并，属于时间分集/路径分集。

4-3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。

答：

见P154图4-17

通常编码开始前，先对移位寄存器进行复位（即置0）输入mj=O,pj=mj®0=0®0=0,所以输出为00;

输入mj+1=1,pj+1=mj+1®mj=