移动通信基础重点课后习题解答Word格式.docx

1、2.18什么时候遭受平坦衰落？什么时候遭受频率选择性衰落？ P35发生什么样的衰落由信号和信道两方面因素决定，对于移动信道来 说，存在一个相关带宽。当信号带宽小于相关带宽，则发生非频率选 择性衰落，即平坦衰落；反之则发生频率选择性衰落。第三章3.1分析移动通信领域对调制解调技术的要求？ P45A要有高的频带利用率和较强的抗干扰、抗衰落能力B要求在恶劣的信道环境下，输出信噪比较大或误码率较低C应使用高效率的放大器3.2 QPSK、OQPS调制的星座图和相位转移图的异同？ P50-52QPSK OQPSI星象图一样，只是oqpsk的相位变化不会出现pi。而Pi/4 QPSK得星象图与qpsk的差别

2、是整体偏移 pi/43.3 MSK调制和FSK调制的区别与联系？ P56区别：FSK频移键控，其相位通常是不连续的。MSK最小移频键控， 其相位始终保持连续不变的一种调制。联系:MSK是在FSK基础上对FSK信号作某种改进，是调制系数为0.5 的连续相位的特殊FSK 3.7与MSI调制相比，GMS调制信号的功率谱为什么会得到改善？ P58 GMS侈了一个预调制高斯脉冲成形滤波器。高斯脉冲相当于对信号有一个LPF的作用，平滑了 MSK信号的相位曲线，使得发射频谱上 的旁瓣水平大大降低，因此 GMSK勺功率谱可以更加集中，频谱利用 率更高。3.8矩形QAMt座和圆形QAMt座有何异同？ P64 信

3、号点的分布成方型，称之为方形 QAM信号点的分布成星形，称之 为星形QAM星形QAM只有两个振幅值，而方形有三种振幅值。星形QAMR有8种相位，而方形QAMt 12种相位。这两点使得在衰落信道中，星型16QAM比方型16QAM更具有吸引力3.10 OFDM调制方式和传统调制方式有何异同？它的优缺点是什么？ P71OFDM技术主要有如下几个优点：首先，抗衰落能力强。 OFDM把用户信息通过多个子载波传输，在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍，使 OFDM对脉冲噪声（ImpulseNoise ）和信道快衰落的抵抗力更强。同时，通过子载波的联合编码，达到了子信道

4、间的频率分集的作用，也增强了对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力。因此，如果衰落不是特 别严重，就没有必要再添加时域均衡器。其次，频率利用率高。 OFDM允许重叠的正交子载波作为子信道，而不是传统的利用保 护频带分离子信道的方式，提高了频率利用效率。再者，适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和 噪音背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候，采用效率高的调制方式。当信 道条件差的时候，采用抗干扰能力强的调制方式。再有， OFDM加载算法的采用，使系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此， OFDM技术非常适合高速数据传输。此外，抗码间干

5、扰（ISI ）能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的 干扰，它与加性的噪声干扰不同，是一种乘性的干扰。造成码间干扰的原因有很多，实际上， 只要传输信道的频带是有限的，就会造成一定的码间干扰。 OFDM由于采用了循环前缀，对抗码间干扰的能力很强。OFDM技术的不足之处包括以下方面：对频偏和相位噪声比较敏感。 OFDM技术区分各个子信道的方法是利用各个子载波之间严格的正交性。频偏和相位噪声会使各个子载波之间的正交特性恶化， 仅仅1%的频偏就会使信噪比下降30dB。因此，OFDM系统对频偏和相位噪声比较敏感。功率峰值与均值比（PAPR ）大，导致射频放大器的功率效率较低。与单载波系统

6、相比， 由于OFDM信号是由多个独立的经过调制的子载波信号相加而成的，这样的合成信号就有可 能产生比较大的峰值功率，也就会带来较大的峰值均值功率比，简称峰均值比。对于包含 N个子信道的OFDM系统来说，当N个子信道都以相同的相位求和时， 所得到的峰值功率就是均值功率的N倍。当然这是一种非常极端的情况， 通常OFDM系统内的峰均值不会达到这样负载算法和自适应调制技术会增加系统复杂度。负载算法和自适应调制技术的使用会增加发射机和接收机的复杂度，并且当终端移动速度每小时高于 30公里时，自适应调制技术就不是很适合了。与其他载波调制方式的比较不同的无线载波调制方式有不同的特性。 这些特性决定了在不同距

7、离上传输不同数据 量的能力。以下提及的载波调制方式已被运用 到各种无线技术中， 正交频分复用与他们相比的区别分别为：（一） 固定频率在一个特定的频段范围（通常非常窄）内传播 信号的方式。通过此方式传输的信号通常要求 高功率的信号发射器并且获得使用许可。如果 遇到较强的干扰，信道内或者附近的固定频率 发射器将受到影响。对于许可证的要求就是为 了减少相邻的系统在使用相同的信道时产生 的干扰。（二） 跳频扩频使用被发射器和接收器都知晓的伪随机序列， 在很多频率信道内快速跳变以发射无线电信号。FHSS有较强的抗干扰能力，一旦信号在某 信道中受阻，它将迅速再下一跳中重新发送信 号。（二）直接序列扩频在设

8、备的特定的发射频率内以广播形式发射 信号。用户数据在空间传送之前，先附加“扩 频码”，实现扩频传输。接收器在解调制的过 程中将干扰剔除。在去除扩频码、提取有效信 号时，噪声信号同时剔除。（四）正交频分复用同时在多个子载波频率上以广播形式发射信 号。每个子载波的带宽都很窄， 可以承载高速数据信号。OFDM适用于严酷的信道条件。 由于OFDh具有较高的复杂度，有 很多方式来抗干扰。对窄带干扰的抗干扰能力也不 错，因为大量的正交的子载波和 与 DSSS相似的信道编码机制第四章4.1简述线性均衡与非线性均衡的异同？ P82线性与非线性均衡技术的差别主要在于均衡器的输出被用于反馈控制的方法。通常，模拟信

9、号通过接收机中的判决器， 然后由判决器进 行限幅或阀值操作，并决定信号的数字逻辑值 d（t）。如果d（t）未被 用于均衡器的反馈逻辑中，那么均衡是线性的；反之，如果 d（t）被 应用于反馈逻辑中并帮助改变了均衡器的后续输出， 那么均衡是非线 性的。4.3分集技术的种类及各种分集技术的优势与适用范围？ P91-92A空间分集要求在基站处的分集天线之间必须隔得相当远，通常是波长的几十倍，才能实现信号的非相关。空间分集接收的优点是分集增益高，缺点是还需另外单独的接收天线。B极化分集极化分集实际上是空间分集的特殊情况，其分集支路只有两路，而且要求支路 信号是正交的，天线可以使用一个。在移动环境下两副在

10、同一地点,极化方向相互 正交的天线发出的信号呈现出不相关的衰落特性。这种方法的优点是它只需一根天线，结构紧凑，节省空间，缺点是它的分集接收效果低于空间分集接收天线，并且由于发射功率要 分配到两副天线上，将会造成3dB 的信号功率损失。分集增益依赖于天线间不相关特 性的好坏，通过在水平或垂直方 向上天线位置间的分离来实现空间分集。C角度分集使电磁波通过几个不同路径，并以不同角度到达接收端，而接收端利 用多个方向性尖锐的接收天线分离出不同方向来的信号，由于这些分 量具有相互独立的衰落，因而实现角度分集。D频率分集要求频率之间的间隔足够大，大于相干带宽，这样在接收端才可以得 到衰落特性不相关的信号。

11、频率分集与空间分集相比较，其优点是在接收端可以减少接受天线及相应设备 的数量，缺点是要占用更多的频带资源，所以，一般又称它为带内 （频带内）分集, 并且在发送端可能需要采用多个发射机。E时间分集要求时间间隔足够远，大于信道的相干时间，以保证各次接收到的信号具有独立的衰落环境，从而产生分集效果。由于相干时间与移动台的速度成反比，所以当移动台静止时，时间分集基本上没有用处。时间分集与空间分集相比较，优点是减少了接收天线及相应设备的数目，缺点是占用时隙资源增大了开销，降低了传输效率。4.5比较各种典型的合并技术的合并增益，并且说明各自的应用方式？ P93-94A选择式合并、选择式合并系统采用选择式合

12、并技术时，N个接收机的输出信号先送入选 择逻辑，选择逻辑再从 N个接收信号中选择具有最高 基带信噪比的基带信号作为输 出。每增加一条分集支路，对选择式分集输出信噪比的贡献仅为总分集支路数的倒数 倍。合并增益为接收机 N的倒数之和。B最大比合并、在接收端由多个分集支路，经过相位调整后，按照适当的增益系数，同相相加，再送入检测器进行检测。在接受端各个不相关的分集支路经过 相位校正，并按适当的可变增益加权再相加后送入检测器进行相干检测。 在做的时候可以设定第 i个支路的可变增益加权系数为该分集之路的信号 幅度与噪声功率之比。最大比合并方案在收端只需对接收信号做线性处理，然后利用最大似 然检测即可还原

13、出发端的原始信息。其译码过程简单、易实现。合并增益与分集支路数 N成正比。C等增益合并增益合并也称为相位均衡，仅仅对信道的相位 偏移进行校正而幅度不做校正。 等增益合并不是任何意义上的最佳合并方式，只有假 设每一路信号的信噪比相同的情 况下，在信噪比最大化的意义上，它才是最佳的。它 输出的结果是各路信号幅值的叠 加。在合并增益上，当N （分集重数）较大时， 等增益合并与最大比值合并后相差不多，约仅 差1dB左右。等增益合并实现比较简单， 其设 备也简单。4.6说明几种信道编码的分类？ P96-97按信息码元与监督码元之间的检验关系，可分为线性码与非线性码。按照信息码元与监督码元间的约束方式不同

14、，可分为分组码和卷积 按照信息码元在编码后是否保持原来的形式不变，可分为系统码与非 系统码。按照对错误的处理方式，可分为检错码与纠错码。4.9理解应用智能天线的工作原理，说明智能天线的技术特点和主要 分类，并且指出不同类别智能天线技术的不同，分析各自的应用领 域。P104A自适应天线波形约束技术B用于基站的智能天线C用于手机的智能天线第五章5.1语音编码技术的类型？特点是什么？ P114语音编码技术又可分为波形编码、参量编码和混合编码三大类。波形编码是对模拟语音波形信号经过取样、量化、编码而形成的数字 语音技术。为了保证数字语音技术解码后的高保真度，波形编码需要较高 的编码速率，一般在1664

15、kbps ,可对各种各样的模拟语音波形信号进行编 码均可达到很好的效果。它的优点是适用于很宽范围的语音特性，以及在 噪音环境下都能保持稳定。实现所需的技术复杂度很低而费用中等程度， 但其所占用的频带较宽，多用于有线通信中。波形编码包括脉冲编码调制（PCM、差分脉冲编码调制（DPCM、自适应差分脉冲编码调制（ ADPCM、 增量调制（DM、连续可变斜率增量调制 （CVSDM、自适应变换编码（ATC、 子带编码（SBC和自适应预测编码（ APC等。参量编码是基于人类语言的发声机理，找出表征语音的特征参量，对 特征参量进行编码的一种方法。在接收端，根据所收的语音特征参量信息， 恢复出原来的语音。由于

16、参量编码只需传送语音特征参数，可实现低速率 的语音编码，一般在 1.24.8kbps。线性预测编码（LPC）及其变形均属于 参量编码。参量编码的缺点在于语音质量只能达到中等水平，不能满足商 用语音通信的要求。对此，综合参量编码和波形编码各自的优点，即保持 参量编码的低速率和波形编码的高质量的长点，又提出了混合编码方法。混合编码是基于参量编码和波形编码发展的一类新的编码技术。在混 合编码的信号中，既含有若干语音特征参量又含有部分波形编码信息，其 编码速率一般在 416kbps。当编码速率在 816kbps范围时，其语音质量可 达商用语音通信标准的要求，因此混合编码技术在数字移动通信中得到了 广泛

17、应用。混合编码包括规则脉冲激励一长时预测一线性预测编码（RPE-LTP-LPC）、矢量和激励线性预测编码（ VSELP和码激励线性预测 编码（CELF）等。5.2对适用于移动通信的语音编码技术有哪些要求？如何达到？P114-115什么样的语音编码技术适用于无线移动通信，这主要取决于无线信道 的条件。由于频率资源十分有限，所以要求编码信号的速率较低。考虑到移动信道的衰落将引起较高的信道误比特率， 因而编码应有较 好的抗误码能力。另外，从用户的角度出发，还应有较好的语音质量 和较短的时延。算法复杂度应适中，易于实现。混合编码适合于数字移动通信。5.3波形编码的理论依据？奈奎斯特速率？ P117理论

18、依据是抽样定理。在进行模拟/数字信号的转换过程中，当 采样频率fs.大于信号中最高频率fmax 的2倍时（fs.max=2fmax）,采样之后的数字信号 完整地保留了原始信号中的信 息。Fs称为奈奎斯特速率。5.4计算量化信噪比 P118-1195.7线性预测技术的基本原理？ P125线性预测的基本思想：语音信号的每个取样值能 够用过去若干个取样值的线性组合 （预测值）来逼近。可以根据已有采样点按照线性函数计算 未来某一一离散信号。线性预测编码基于线性预测技术，在发送端进行 语音分析，在接收端进行语音合成。5.8 GSM采用的规则码激励长期预测编码（RTE-LTP的编码器由哪几部分组成？各部分

19、的功能？ P128第六章6.1为什么会存在同道干扰？带来的影响？ P144同道干扰是指所有落在接收机通道内与有用信号频率相同的无用信号的干扰。通常是由频率复用引起的，与选择性衰落关系密切。造成同道干扰的原因有很多，例如意外发射、缺乏水平和垂直极化识 别或天线旁瓣的辐射溢出，也可能由同频谱的其他授权用户造成。所有的信号干扰都会造成 SNR勺降低。6.3何为同频道再用？再用系数取决于哪些因素？ P144-145在移动通信系统中，为了提高频谱利用率，在相隔一定距离后，要重 复使用相同的频道，这种方法称为同频道再用。再用系数取决于同频道再用距离 D与小区半径r之比。6.4组网技术包括哪些主要问题？ P

20、142讨论组网问题时不仅要考虑移动信道本身的特性， 还需要考虑一下问 题：干扰对移动通信系统性能的影响；区域分配和覆盖对移动通信系 统性能的影响；多址接入技术对通信系统性能的影响； 移动通信系统 中的接入网与核心网；信令系统；越区切换和位置管理技术。6.5多址接入协议？常用有哪些？ P153-154所谓多址接入协议，就是在一个网络中，解决多个用户如何高效共享一个物理链路资源的技术。分类如下:A固定分配多址接入协议：用户接入信道时，用户独享专门分配的资 源（频率、时隙等）B随机分配多址接入协议：用户随时接入信道，并且可能不顾及其他 用户是否在传输，当有多个用户接入时，在信道资源使用上可能会存 在

21、冲突。C:基于预约的多址接入协议：在数据分组传输前，进行资源预约，一旦预约到资源（频率、时隙），则可进行无冲突传输。6.6在TDM彩址方式中，上行链路的帧结构和下行链路的帧结构有何区别？GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道， 一个物理信道就为一个时隙 （TS），而逻辑信道是根据BTS与 MS之间传递的信息种类的不同而定 义的不同逻辑信道。这些逻辑信道映射到物理信道上传送。从 BT到MS的方向称为下行链路，相反的方向称为上行链路。上行链路的结构与下行的一样的，唯一不同的是有一个时间的偏移， 也就是说上下行的TS2是在不同时间出现，时间偏移约为 3个时隙。6.7为什么说最佳的小区形状是正六边形？

22、P148在服务区面积一定的情况下，正六边形的小区形状最接近理想的圆形,用它覆盖整个服务区所用的基站数量最少，也就最经济。6.9中心激励？顶点激励？采用顶点激励有什么好处？二者在信道配置上有何不同？ P149“中心激励”就是在每个小区中基站可设在小区的中央用全向天线形成圆形覆盖区“顶点激励”就是将基站设计在每个小区六边形的三 个顶点上每个基站采用三副 120扇形辐射的定向天线分别覆盖三 个相邻小区的各三分之一区域每个小区由三副 120扇形天线共同覆盖11 L 顶点激励的优点：可以减少系统的同道干扰采用多副天线也消除了小 区内障碍物的阴影区.信道的配置：顶点激励主要采用等频距配置法中心激励主要采用

23、分组配置。6.10什么叫信令？信令的功能？ P156通讯设备之间任何实际应用信息的传送总是伴随着一些控制信息的传递,它们按照既定的通讯协议工作，将应用信息安全、可靠、高效地传送到目的地。这些信息在计算机网络中叫做协议控制信息 ，而在电总之，信令实际上就是一种用于控制的信号。6.11什么叫越区切换？包括哪些主要问题？软切换和硬切换的差别？ P174越区切换指的是当一个正在通信的移动台由一个小区移动到另一个 小区时，为了保证通信上的连续， 而被系统要求从正在通信的小区的某一个信道上切换到所进入小区的另一信道的过程，。越区切换包括三个方面的问题： （1）越区切换的准则，也就是何时需要进行切换； （2

24、）越区切换如何控制； （3）越区切换时的 信道分配。越区切换分为两类：硬切换和软切换，硬切换是指在新的连接建立 以前，先 中断旧连接，而软切换是只是既维持旧的连接，又同时建 立新的连接，并利用新 的链路的分集合并来改善通信质量，当新基 站建立可靠连接之后再中断旧链路。第七章不考！ ！第八章8.1论述数字蜂窝系统比模拟蜂窝系统能获得更大通信容量的原因？ P161CDMA蜂窝移动通信系统是一种码分多址系统，全部用户共享一 个无线信道，用户信号的区分只是所用码型不同， 同故当系统的符合 满载时，另外增加少量用户，只会引起语音质量的轻微降低，或者说 信干比降低，而不会出现阻塞现象。同时 CDMA系统采

25、用扩频方式， 可以在较低的信噪比前提下，获得正常的通信信道。相同频率宽度下， CDMA可以获得较多的信道。这与FDMA模拟蜂窝系统级TDMA数字蜂窝系统都不同。在 FDMA 和TDMA中，当全部频道或时隙被占满以后，哪怕只增加一个用户也 不可能，可用资源其实比 CDMAJ、很多。8.2 GSM系统通信安全性采取了哪些措施？采取了哪些抗干扰措施？ P223答：安全性：鉴权、加密、设备识别和用户识别码保密。鉴权是为了 确认移动台的合法性， 加密是为了防止第三者窃听，设备识别是为了确保系统中使用的设备不是盗用的或非法的设备， 用户识别码保密是为了防止非法窃听进而盗用IMSI。抗干扰：1、自适应均衡抵

26、抗多径效应造成的时散现象 2、卷积编码 纠随机干扰3、交织编码抗突发干扰4、跳频技术躲避干扰5、间 断传输减少干扰，提高系统容量8.4说明CDMA!窝系统采用功率控制的必要性及功率控制的要求？P159在CDMA系统中，功率控制被认为是所有关键技术的核心， 其控制的范围和精度直接影响到整个系统的性能。如偏差过大，不仅系统容 量迅速下降，通信质量也急剧下降。CDMA功率控制的目的有两个：一个是克服反向链路的远近效应；另 一个是在保证接收机的解调性能情况下，尽量降低发射功率，减小 对其他用户的干扰，增加系统容量。8.5什么叫开环功率控制？什么叫闭环功率控制？ P234闭环功率控制是指发射端根据接收端

27、送来的反馈信息对发射功率进 行控制的过程。而 开环功率控制不需要接收端的反馈，发射端根据 自身测量得到的信息对发射功率进行控制。8.6说明正向传输信道和反向传输信道的相同点与不同点？P158+235CDMA蜂窝通信系统中，用户之间的信息传输是由基站进行转发和控 制的。为了实现双工通信，正向传输和反向传输各使用一个频率， 即 通常所谓的频分双工。无论正向传输或反向传输，除去传输业务信息 外，还必须传送相应的控制信息。为了传送不同的信息，需要设置相 应的信道。正向传输包括一个导频信道一个同步信道七个寻呼信道 55-63个业务信道码分。反向信道用2664进制Walsh函数进行调制以提高通信质量。正向

28、业 务信道是用来划分信道反向信道用速率为 1.2288 Mc/s长码PN序列 调制以区分不同信道。反向业务信道和反向接入信道操作有很多相似之处。 采用可变速率传 输。通过数据突发随机器来选取重复的符号降低发射功率进而降低干 扰。反向业务信道和接入信道信号均要进行数据加扰。 注意反向业务信道与前向业务信道长码掩码格式相同前向信道利用不同的 Walsh码实现码分多址，反向信道利用长度为 242-1的PN长码的 不同相位偏置来区分用户。8.7在进行CDMA数字蜂窝网络规划时要考虑哪些问题？（1）交换网络规划：1.交换网络组织，2.信令网组 织，3.信令方式，4.编号计划，5.同步要求；（2） 无线网

29、络规划：1.频率配置，2.无线覆盖，3.基站话务配置，4.干扰分析与协调，5.PN-Offset的规划，6.软切换区的设置，7.多载波的应用，8直放站 的应用第九章9.1第三代蜂窝移动通信有哪几种主流技术？ P248当前地面系统主流的技术倾向于三种体制，即 WCDMA cdma 2000 和 TD-SCDMA也 就是宽带（5MHZ码分多址技术。多载波码分多址技术和 时分一码分多批技术，由此可见它们 的技术基 础仍是CDMA要求能由已建的第二代系统于以 平滑过渡与兼容，很显然由于要过渡 到宽带电 信业务，因此交换核心网，则必然由电路发展到 包交换技术。而第三代系统除继承第 二代系统 已行之有效的技术外，针对