扩频通信技术及应用第二版答案.docx
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扩频通信技术及应用第二版答案
扩频通信技术及应用第二版答案
【篇一：
通信概论课后作业答案】
m信号不是数字信号？
信号幅度在某一范围内可以连续取值的信号，称为模拟信号；而信号幅度仅能够取有限个离散值的信号称为数字信号。
pam信号是将模拟信号取样后产生的信号，它虽然在时间上是离散的，但幅值上仍然是连续的，因此仍然是模拟信号。
3什么是信号带宽？
信号带宽与什么因素有关？
通过信号的频谱图可以观察到一个信号所包含的频率分量。
我们把一个信号所包含的最高频率与最低频率之差，称为该信号的带宽。
7画出并解释通信系统的一般模型
在通信系统中，发送消息的一端称为信源，接收消息的一端称为信宿。
连通信源和信宿之间的路径称为信道。
信源发出的消息首先要经发送设备进行变换，成为适合于信道传输的信号形式，再经信道一定距离传输后由接收设备做出反变换恢复出原始的消息，最后被信宿接收。
而消息在整个传送过程中的任何一点都有可能受到噪声的干扰。
据此，我们可以得到图所示的通信系统一般模型。
10设调制速率为4800波特，当每个信号码元代表8bit二进制代码时，试问该系统的数据传输速率是多少？
r=blog2n（bit/s）=4800log28（bit/s）=14400bit/s
12信号带宽与信道带宽的匹配主要考虑什么因素？
如果二者不匹配会产生什么影响？
二者匹配最主要考虑的是频带匹配。
如果被传输信号的频率范围与信道频带相匹配，对信号的传输不会有什么影响；如果信号的有效带宽大于信道带宽，就会导致信号的部分成分被过滤掉而产生信号失真。
实际当中可能出现下列几种情况：
（1）如果信号与信道带宽相同且频率范围一致，信号能不致损失地通过信道；
（2）如果信号与信道带宽相同但频率范围不一致，该信号的部分频率分量肯定不能通过信道。
此时，需要进行频率调制把信号的频带通过频率变换适应信道的频带；
（3）如果信号带宽小于信道带宽，但信号的所有频率分量包含在信道的通带范围内，信号可以无损失地通过信道；
（4）如果信号带宽大于信道带宽，但包含信号大部分能量的主要频率分量包含在信道的通带范围内，通过信道的信号会损失部分频率成分，但仍可能完成传输；
（5）如果信号带宽大于信道带宽，且包含信号相当多能量的频率分量不在信道的通带范围内，这些信号频率成分将被滤除，信号严重畸变失真。
14香农公式的用途是什么？
通信系统一般模型
s）（比特/秒）表明当信号与信道加性高斯白噪声的平均功率给n
定时，在具有一定频带宽度的信道上，理论上单位时间内可能传输
的信息量的极限值。
其主要用途是指出了在信道容量c、信道带宽b
和信噪比s/n之间可以通过相互提升或降低取得平衡。
例如，在扩频通信中通过增大信道带宽来降低对信噪比的要求。
15多路复用的目的是什么？
常用的多路复用技术有哪些？
多路复用是利用同一传输媒介同时传送多路信号且相互之间不会产生干扰和混淆的一种最常香农公式c?
blog2（1?
用的通信技术。
在发送端将若干个独立无关的信号合并为一个复合信号，然后送入同一个信道内传输，接收端再将复合信号分解开来，恢复原来的信号。
多路复用可以大大提高线路利用率，节省线路开支。
常用的多路复用技术包括频分、时分和码分。
18什么是载波键控？
有哪些载波键控？
用数字信号对载波信号进行调制称为数字调制。
其中，用数字信号调制正弦载波信号又称为载波键控，包括幅移键控、频移键控和相移键控。
（p94）1什么是光纤通信？
它有哪些特点？
光纤通信是以光波信号作为载体，以光导纤维作为传输媒介的一种通信手段。
光纤通信的特点如下：
（1）传输损耗小，中继距离长
（2）传输频带宽，通信容量大（3）抗电磁干扰，保密效果好
（4）体积小、重量轻、便于运输和敷设（5）原材料丰富、节约有
色金属、有利于环保。
（6）技术上较复杂：
光纤质地脆弱易断，需要增加适当保护层加以保护，保证其能承受一定的敷设张力；切断和连接需要高精度溶接技术和器具。
2光纤的结构是怎样的？
光纤通常是多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯、包层、涂覆层。
如图所示。
2a单模光纤
（a）裸纤的结构
3从不同的角度来看，光纤有哪些分类？
根据光纤制造材料的成分、折射率的分布、传输模式、工作波长以及itu-t的建议标准可以把光纤按照下表做出分类。
（课本80、81
页的表4-1）
5光纤有哪些传输特性？
光纤的传输特性主要包括传输损耗、色散和非线性效应。
（1）光纤的传输损耗：
光波在光纤中传输时，随着传输距离的增加光功率逐渐下降。
衡量损耗特性的参数称为光纤的损耗系数db/km
（2）光纤的色散：
光源信号难以做到纯粹的单色光，所以含有不同波长成分，这些不同波长成分在折射率为n1的传输介质中传输速度不同，从而导致部分光信号分量产生不同的延迟，这种现象称为光纤的色散。
有模式色散、材料色散和波导色散。
多模光纤主要考虑模式色散，可以忽略波导色散。
单模光纤没有模式色散，所以主要考虑材料色散和波导色散。
（3）非线性效应：
随着光纤中光功率的增大、wdm的应用，光纤非线性效应成为影响系统的主要因素。
光纤中的非线性效应分为两类:
非弹性过程和弹性过程。
由受激散射引起的非弹性过程主要有受激布里渊散射和受激喇曼散射。
由非线性折射率引起的弹性过程主要有自相位调制、交叉相位调制和四波混频。
6导致光纤损耗有哪些原因？
光纤损耗产生的主要原因是吸收和散射造成的；其次，光纤结构不完善也有可能导致损耗。
吸收损耗是由于光纤材料和杂质对光能进行吸收，使得光以热能的形式消耗于光纤中。
散射损耗是由于制造材料的密度和成份不是很均匀，进而使折射率不均匀，当光波通过不均匀媒介时，部分光束多模光纤
（b）光纤的尺寸将偏离原来方向而分散传播。
光纤弯曲到一定程度后，会使光的传输途径改变，使一部分光线渗透到包层或穿过包层成为辐射模向外泄漏损失掉，从而产生辐射损耗。
（p156）1什么是移动通信？
它有哪些特点？
移动通信指移动用户之间或移动用户与固定用户之间所进行的通信。
相对于固话通信而言移动通信具有如下一些特点:
1）频率资源有限
2）易受外界干扰
3）具有无线通信的各种效应:
（1）多径效应
（2）阴影效应（3）多普勒效应（4）远近效应
4）系统设备复杂
5）对移动设备的要求高
6）安全与保密问题
2从不同的角度看，移动通信有哪些分类？
按照不同的分类方法，可把移动通信系统作如下分类：
（1）按照使用区域可分为陆地、海上和航空移动通信系统。
（2）按照基站配置方式可分为大区制、中区制和小区制移动通信系统。
（3）按照传输信号类型可分为模拟和数字移动通信系统。
（4）按照运行方式可分为专用和公用移动通信系统。
（5）按照系统用途可以分为移动电话通信系统、无线寻呼系统、无绳电话通信系统和集群通信系统。
3移动通信使用哪些频段？
使用特高频（uhf）分米波0.3-3ghz波段视距波，常见的是900mhz和1800mhz。
4什么是频分多址？
时分多址和码分多址？
在无线通信系统中，为了提高系统效率、增加系统容量，让若干个用户共用一个发射台进行相互间的多边通信，称为多址通信。
1）频分多址（fdma）：
以载频频率的不同来区分用户。
每个用户使用一个载频，相邻载频之间留有足够保护间隔，防止频率漂移导致的信号重叠。
2）时分多址（tdma）：
把一个信道的整体时间分割成若干时隙，再按照时隙分配原则，使每个用户占用其中的一个时隙来传送信号。
3）码分多址（cdma）：
每个用户分配一个唯一的地址码（称为伪随机二进制序列码或pn码）进行扩频传输。
接收端也使用相同的地址码识别检测信号，利用地址码相互之间的正交性（或准正交性）来区分不同的用户。
参考图7-2~7-5。
5什么是蜂窝制移动通信？
b
b
g
a
e
g
a
f
eddbccfegadc蜂窝移动电话网是把若干个相邻的无线小区作为一个无线区群（图中a~g小区），再由若干个无线区群组成一个无线服务区，一个区群中的小区分别使用不同的载频，图中标有相同字母的小区使用相同的频率，而相邻的另一个区群可以重复使用相同的载频。
本例中小区频率复用因子为1/7，每个小区都有可用信道总数的七分之一。
这种把较大的移动通信服务区分割成许多以正六边形为基本几何形状的小区，状似蜂窝，故名蜂窝移动通信系统。
6简述蜂窝移动通信的工作原理无线蜂窝移动通信的工作原理是把一个地理区域划分成若干个无线小区。
每个小区由一个小功率无线基站台（简称基站）来提供服务。
由于基站功率较小，信号强度影响范围有限，因此同一频率的载频可以在相距一定距离的另一个小区中再次使用，称为频率复用。
在移动过程中通话的用户从一个小区到下一个小区移动过程中，系统能够自动地为其提供连续不断的信道接续，称为自动越区切换。
频率复用加上自动越区切换构成了小区蜂窝概念的主体。
当一个小区内用户数量较多时，通过增加基站载频数量的方法可以扩充用户容量。
但载频数量毕竟有限，因此通常采用小区分裂、扇区化、覆盖区域逼近或微小区等方法来扩容，同时也可以提高系统的服务质量。
8gsm蜂窝移动通信系统的多址方式是如何实现的？
把fdma与tdma结合起来。
9什么是扩频调制？
扩频调制是利用相对频带较窄的数据码调制具有很宽带宽的载频码。
在cdma移动通信系统中采用扩频技术最主要的目的并非是为了提高抗干扰能力，而是为了利用其中的码分多址技术实现用户容量的极大扩展。
其中信号频谱的扩展是利用调制扩频码序列的方法来完成的，而所选用的扩频码是一种自相关性很强，互相关性很弱的周期性序列码，这样能够保证每一个扩频码的唯一性。
若每个用户分配一个扩频码就可以通过码序列的不同区分不同用户。
当码序列长度足够长时可以实现足够多的用户码分多址通信。
第9章习题答案
1什么是多媒体系统？
它与多种媒体系统有何区别？
多媒体系统指的是多种表示媒体结合在一起的系统。
多媒体系统与多种媒体系统的重要的区别在于媒体之间的同步性，即在多媒体系统中，媒体之间是相互关联的，是以时空同步的方式的特点是存在；而在多种媒体系统中，媒体与媒体之间可以是孤立的，相互间毫无关系的。
2多媒体通信的主要业务类型有哪些？
各自的特点是什么？
多媒体通信业务主要包括会话型业务、分配型业务、检索型业务和消息型业务等四种类型。
会话型业务一般是指人与人之间的多媒体通信业务，特点是需要传递视频、声音、图像、数据和文本中的某一种媒体流或几种媒体流的组合和交互处理。
分配型业务是指信息源与人群之间的信息传递，特点是一种点对多点的业务，既可以是广播型业务，也可以是点播型业务。
检索型业务是指个人与多个信息源之间的信息检索，特点是用户分布的随地性和信息检索的随时性。
消息型业务是指人与人之间信息的转发，特点是点对点、点对多点、多点对点无对实时性要求。
4多媒体通信系统的特点是什么？
多媒体通信系统的特征是集成性、交互性和同步性。
10为什么说ip电话已超越了传统电话的含义，成为多媒体通信系统？
因为它不仅是普通电话业务，而且还包含语音、图像、数据，支持各种智能业务的双方及多方多媒体通信业务。
11ip电话的基本工作原理是什么？
语音信号在ip网络上的传送要经过从模拟信号到数字信号的转换、数字语音封装成ip分组、ip分组通过网络传送、ip分组的解包和数字语音还原为模拟信号等过程。
【篇二：
移动通信技术与系统应用答案】
xt>第1章移动通信概论
1.1.1①终端的移动性；业务的移动性；个人身份的移动性
2移动化、个性化、智能化和虚拟化
1.1.2（略）
1.1.3（略）
1.2.1（略）
1.2.2（提示：
市场与技术的双重推动作用）
1.2.3（略）
1.3.1①abcde②abcd
1.3.2（略）
1.4.1①abcd②abcd
1.4.2①地球站；跟踪遥测及指令系统；监控管理分系统
2传输集群；准传输集群
3自组织网络（或对等网络，ad-hoc网络）
4频分多址；时分多址
1.4.3①错误，地球站的天线口径越大，发射和接收能力越强，功能也越强
2对。
144①（略）
2（提示：
通信距离、工作频段、稳定性、广播方式等方面的优点）
3（提示：
作用距离、覆盖地区、造价、通信质量等方面的特点）
4（提示：
移动性、覆盖范围、扩展能力、开发运营成本、传输速率、抗干扰性和安全性等方面的优点）
1.4.5①（提示：
自组织网络和基础结构网络结构）
2（略）
第2章移动通信的基本概念
2.1.1①直射波；反射波；地面波
2自由空间传播损耗；绕射损耗
2.1.2直射波：
从发射天线直接到达接收天线的电波；反射波：
经过大地反射到达收信机的电波；地面波：
沿着地表面传播的电波；自由空间传播：
电磁波在真空中的传播；自由空间传播损耗：
指收、发天线都是各向同性辐射器时，两者之间的传播损耗；绕射损耗：
电波在直射传播的路径上可能存在山丘、建筑等障碍物，这些障碍物会引起除了自由空间传播损耗外的附加损耗，这种附加损耗称为绕射损耗；
菲涅尔余隙：
设障碍物与发射点t、接收点r的相对位置如图2-5所示。
图中x表示障碍物顶点p至连线tr的距离，在传播理论中称作菲涅尔余隙。
2.1.3①错误。
地面波随频率的提高衰减很快。
2正确。
2.1.4①（略）
2（略）
221①多径衰落；脉冲展宽
2码间；频率选择性
3脉冲响应；衰减指数响应
4可通率；t=1-r
2.2.2①错误。
在移动无线电通信中，仅出现镜面反射和漫反射的情况，被认为是视距传播，而绕射则被认为是非视距传播。
②正确。
2.2.3镜面反射：
当无线电波投射到两种不同媒质间的平滑分界面，并且界面线尺寸与辐射信号波长相比相差很大的情况下，则发生镜面反射，并服从菲涅耳定律；
漫反射：
当无线电波投射到粗糙表面，且表面粗糙程度与辐射信号波长相似时，则产生漫反射，它服从惠更斯原理。
—般情况下，漫反射无线电波的强度小于镜面反射无线电波的强度，因为沿不平表面传播时散射了能量，使反射无线电波沿发散路径前进；多径效应：
从发射机到接收机，一般均有多条不同时延的直射或反射传输路径的现象；瑞利衰落：
由于多径传输而产生的干涉型衰落，即不同传输路径的射线随机干涉的结果；多径时散现象：
多径效应在时域上将造成数字信号波形展宽的现象。
2.2.4（略）
2.3.1①地形特征传播环境②基本损耗修正因子
2.3.2①错误。
电波的波长越短，其穿透能力越强。
2错误。
在移动通信中天线接受电场强度是指长度为1m的天线感
应的电压值。
3正确。
2.3.3①（略）
②（略）
2.4.1蜂窝：
基站的覆盖范围；盲点：
由于网络漏覆盖或电波在传播过程中遇到障碍物而造成阴影区域等原因，使得该区域的信号强度极弱，通信质量严重低略；热点：
由于客观存在商业中心或交通要道等业务繁忙区域，造成空间业务负荷的不均匀分布；频率复用：
将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道）以进行信号的传输。
2.4.2①e②d③abcdef
2.4.3（略）
2.4.4（略）
2.5.1①移动台子系统（ms）；基站子系统（bss）；网路子系统
（nss）；操作支持子系统（oss）
②外部接口；交换子系统mss内部接口；接入子系统内部接口
3a接口
4持卡者相关信息；ic卡识别信息
2.5.2（略）
2.5.3①（略）
3（略）
2.5.4①a②d
2.6.1①热噪声；高斯噪声；白噪声；自然噪声；人为噪声
2振荡器；倍频器；调制器
3由相同频率的无用信号所造成的干扰；共道干扰
4干扰台邻频道功率落入接收邻频道接收机通带内
2.6.2①错误。
蜂窝系统中采用了频率复用技术，显然同频道的无线小区相距越远，它们之间的空间隔离度就越大，同频道干扰就越小，但频率利用率就低。
②错误。
降低移动台发射功率可以减少上行同频干扰，降低基站发射功率可以减少它对其它同频道小区内移动台的干扰，降低基站天线高度可能并不会减少同频道干扰和邻频道干扰，因为有效天线高度变化不大。
2.6.3①abc
②abd
第3章关键技术
3.1.1①降低话音编码速率；提高话音质量；波形编码；参数编码；混合编码
2预处理;线性预测编码分析;短时分析滤波;长时预测;规则码激励序列编码
3arm（adaptivemultirate,自适应多速率）语音编码
3.1.2①错误。
语音编码速率与传输信号带宽成比例关系，即语音编码速率减半，传输信号所占用带宽也减半，而系统容量增加一倍，频率利用率可有效提高。
②正确。
3错误。
gmsk的解调可采用类似于msk方式的正交相干解调技术，也可使用非相干检测解调技术，如差分解调和鉴频器解调等。
3.1.3abcde
3.1.4①（略）
②（略）
321①模拟调制；线性调制技术；恒包络
②抗干扰能力强；易于加密
3.2.2abcd
3.2.3（略）
3.3.1①扩频通信；直接序列扩频通信系统；跳频扩频通信系统；跳时扩频通信系统
2传输信息所用信号的带宽远远大于信息本身的带宽
3信息论；抗干扰理论
4用一定码序列进行选择的多频率频移键控；慢跳频；快跳频；慢跳频；快跳频
5处理增益；抗干扰容限
3.3.2①错误。
由信息论可以知道：
在时间上有限的信号，其频谱是无限的，脉冲信号宽度越窄，其频谱就越宽，在工程估算中信号的频带宽度与其脉冲宽度近似成反比。
②错误。
扩展频谱换取信噪比要求的降低，即降低接收机接收的信噪比门限值。
4错误。
跳频速率越高，跳频系统的抗干扰性能就越好，但相应的设备复杂性相成本也越高。
5错误。
抗干扰容限表示系统在干扰环境下的工作性能，它直接反映了扩频通信系统接收机允许的极限干扰强度。
3.3.3①abcdef
②c
3.3.4①（提示：
扩频通信可行性的理论基础：
一是信息论中关于信息容量的仙农（shannon）公式；一是抗干扰理论中柯捷尔尼可夫关于信息传输差错概率的公式）
2（提示：
可参考跳频系统的组成方框图，并简述各功能实体）
3（提示：
可参考跳频系统的组成方框图，并简述各功能实体）
3.4.1①误码率；信噪比
2二重空间接收；发端分集
3显分集；交织编码技术；跳频技术；直接扩频技术
4基带跳频；射频跳频
5最大比值合并；等增益合并；选择式合并
3.4.2①错误。
分集数n越大，分集效果越好，即分集增益正比于分集的数量n，且分集增益的增加随着n的增加而逐步减少。
2错误。
相关器的数目越多，系统获得的增益越大，但设备的复杂
度也随之增加。
当相关器的数目增加到一定程度时，系统获得的增益将缓慢增加。
3正确。
4正确。
5错误。
合并可以在检测器以前，即中频和射频上进行合并，且多半是在中频上合并；也可以在检测器以后，即在基带上进行合并。
3.4.3①c
②abcde
③c
344①分集技术的本质：
采用两种或两种以上的不同方法接收同一
信号以克服衰落；它的作用：
在不增加发射机功率或信道带宽的情况下充分利用传输中的多径信号能量，以提高系统的接收性能。
它的基本思路：
将接收到的多径信号分离成不相关的（独立的）多路信号；然后将这些信号的能量按一定规则合并起来，使接收的有用
/宀口.厶曰u
信号能量最大
②从信号传输的方式来看，分集技术分为显分集和隐分集两大类，
显分集又分为宏分集和微分集（包括空间分集、频率分集、时间分集、极化分集、路径分集、场分量分集、角度分集等）；隐分集又分为交织编码技术、跳频技术、直接扩频技术等
3.5.1①频谱利用率
发送功率、编码速率、编码方式
3.5.2①d
3.5.3它动态地跟踪信道变化，根据信道情况确定当前信道的容量，
进而改变传输信息的符号速率、发送功率、编码速率和编码方式、调制的星座图尺寸和调制方式等参数，因此可以最大限度地发送信息，实现更低的误码率，并减轻对其他用户的干扰，满足不同业务的需求，提高系统的整体吞吐量。
3.6.1①子载波②集中式（locolized）和分布式（distributed）
3.6.2①d②b
3.6.3它采用一种不连续的多音调技术，将被称为载波的不同频率中的大量信号合并成单一的信号，从而完成信号传送。
由于这种技术具有在杂波干扰下传送信号的能力，因此常常会被利用在容易受外界干扰或者抵抗外界干扰能力较差的传输介质中。
其主要思想是：
将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。
正交信号可以通过在接
收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰
（ici）。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。
而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
3.7.1①信道调制载波频率②a/d变换射频天线
3.7.2①abcd②a
3.7.3（略）
3.8.1①信号处理②接收准则自适应算法
3.8.2①abd②d
3.8.3从某种角度可将智能天线看作是更灵活、主瓣更窄的扇形天线，智能天线的又一个好处是可减小多径效应
3.9.1①分集②空间复用增益空间分集增益
3.9.2①abcd②ad
3.9.3（略）
3.10.1①多用户检测
②是根据算法输出是否是输入的线性变换迫零线性块均衡（zf-ble）法最小均
方误差线性块均衡（mmse-ble）法
③降低干扰扩大容量削弱“远近效应”的影响降低功控的要求
3.10.2①（略）
3.11.1①认知能力重构能力
②频谱空穴
③动态频谱分配（dsa）
3.11.2①（略）
第4章gsm（全球数字移动通信）系统
4.1.1①移动特别小组；groupspecialmobile；gsm；全球移动通信系统；globa1systemformobilecommunications
②移动台子系统；基站子系统；网络子系统；管理子系统
4.1.2①abcd
2abd
3b
4.1.3①1982年北欧向cept（欧洲邮电行政大）提议成立了一个在欧洲电信标准学会（etsi）技术委员会下的“移动特别小组（groupspecialmobile）”，简称“gsm”，来制定有关900mhz频段的公共欧洲电信业务的标准和建议书；1991年在欧洲开通了第一个系统，同时mou组
【篇三：
扩频通信】
有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列（一般是伪随机码）来
完成，用编码及调制的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据。
中文名
扩频通信
外文名
spreadsprectrumcommunications
定义
扩展频谱通信与光纤通信、卫星通信一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。
理论基础
式中：
c--信息的传输速率s--有用
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