移动通信技术复习资料.docx

1、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： 移动通信必须利用无线电波进行 信息传输； 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的； 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； 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； 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

2、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

3、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： 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。 无绳电话以有线电话网为依托，是有线电话 网的无线延伸。 集群移动通信属于调度系统的专用通

4、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。 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（2530KHZ），为防止干扰， 相邻信道间要留有防护带 5、基站需要

5、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、

6、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

7、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

8、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（A fm+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

9、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1.2288 Mc/s（c/s即chip/s，片/秒）, 基带数据速率为9.6 kb/s，试问处理增益是多少？假定系统内部的损耗为 3 dB,解调器输入信噪比要求大于7 dB,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=1.2288 Mc/s Bm =9.6 kb/s 二 Gp =10 炯 B/Bm =21.07dB抗干扰容限 M j = Gp - 3dB-7 dB=21.07- 3-7= 11.07 dB

10、.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 =2A 15-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

11、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225 m,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。=4.12 X( 15+2)

12、=70.04 km3-3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

13、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50 Q,灵敏度为1卩V，试求接收功率为多少dBm。 答：P=32/R = 1 X 12-12/50= 2X 10A-1410 炯 P= 10 炯 2X 10A-14 = -137dBw= -107dBm.3-6某一移动通信系统， 基站天线高度为 100 m， 天线增益 Gb=6 dB， 移动台 天线高度为 3 m， Gm=0 dB， 市区为中等起伏地， 通信距离为 10 km， 工作频 率为 150 MHz ， 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 10 W， 试计算移动台天线上的信号功率

14、中值。注：Am(f, d)=25dB Hb(hb, d)=- 8dB Hm(hm, f) = 0 dB 答：传播损耗中值 :LA = LT-KT 此处： KT= 0LA = 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：10 W 功率 Pt = 40dBm 天线增益 Gb=6 dB Gm=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

15、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

16、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=