微波通信作业集

2015-2016学年微波通信系统与设计班级姓名学号指导老师目录第一次作业........................... 错误!未指定书签。

题目1 ........................... 错误!未指定书签。

a）微波通信特点及系统举例.... 错误!未指定书签。

b）蜂窝移动通信.............. 错误!未指定书签。

题目2 香农公式.................. 错误!未指定书签。

题目3 多种调制体制误码率性能比较（使用）错误!未指定书签。

第二次作业........................... 错误!未指定书签。

题目5 函数绘制方波时域波形与频谱并分析错误!未指定书签。

题目6 调制分析................. 错误!未指定书签。

第三次作业........................... 错误!未指定书签。

题目7 推导数字通信中，归一化信噪比（0）与信噪比（）的关系。

......................... 错误!未指定书签。

题目8 ........................... 错误!未指定书签。

a）调制方式性能优良的标准.... 错误!未指定书签。

b）、、分析比较................ 错误!未指定书签。

题目9 接收机参数计算 ............ 错误!未指定书签。

题目10多径效应对通信系统的影响分析错误!未指定书签。

第四次作业........................... 错误!未指定书签。

题目11、功率密度 ................ 错误!未指定书签。

题目12、自由空间损耗 ............ 错误!未指定书签。

题目13、接收机灵敏度 ............ 错误!未指定书签。

题目14、归一化信噪比 ............ 错误!未指定书签。

题目15、中频镜像现象及其抑制 .... 错误!未指定书签。

题目16、三阶交调 ................ 错误!未指定书签。

题目17、技术文献查阅 ............ 错误!未指定书签。

作业要求............................. 错误!未指定书签。

附录................................. 错误!未指定书签。

参考文献............................. 错误!未指定书签。

2015-2016年本科微波通信课程平时作业题第一次作业题目1a）微波通信特点及系统举例简要回答微波通信有何特点，请指出微波通信系统的工作频率，即一般为多少频率以上，波长小于多少？并举2~3个常见的微波通信系统例子。

b）蜂窝移动通信简述蜂窝通信系统的小区制在频率复用、个人移动用户方面有何突出优点？城市区域的小区半径一般在什么范畴？答：a）微波通信的特点：（1）通信频段的频带宽,传输信息容量大。

微波频段占用的频带约300，而全部长波、中波和短波频段占有的频带总和不足30。

（2）通信稳定、可靠。

当通信频率高于100时,工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对其影响小。

（3）通信灵活性较大。

微波中继通信采用中继方式，可以实现地面上的远距离通信，并且可以跨越沼泽、江河、高山等特殊地理环境。

（4）天线增益高、方向性强。

当天线面积给定时，天线增益与工作波长的平方成反比。

（5）微波通信设施建设周期短，耗费少。

对于无线通信的基站的互联具有较好的适应性，体积小、重量轻、安装容易。

（6）数字化。

对于数字微波通信系统来说，是利用微波信道传输数字信号，因为基带信号为数字信号，所以称为数字微波通信系统。

微波通信系统的工作频率1000以上，波长小于30。

微波通信系统举例：无线电寻呼系统，广播b）蜂窝通信系统小区制采用频率复用技术提高了频率利用率。

在小区制中，相邻小区中使用不同的频率，而在非相邻且距离较远的小区中使用相同的载波频率。

由于相距较远，基站功率有限，使用相同的频率不会造成明显的同频干扰，这样就提高了利用率。

对个人移动用户来说，定位更加准确。

城市区域的小区半径0.1-1。

题目2 香农公式在通信系统中，请简述香农（）信道容量公式，在加性白高斯噪声信道中的指导作用和意义。

答：斯白噪声干扰的信道中，计算最大信息传送速率，即信道容量, （1.2-1）即香农公式。

B是信道带宽（），S是信号功率（W），N是噪声功率（W）。

如果信息源的信息速率R小于或者等于信道容量C，那么，在理论上存在一种方法可使信息源的输出能够以任意小的差错概率通过信道传输。

该定理还指出：如果R>C，则没有任何办法传递这样的信息，或者说传递这样的二进制信息的差错率为1/2。

信道带宽限制了比特率的增加，信道容量还取决于系统信噪比以及编码技术种类。

信道上的噪声对信道容量产生负面影响。

信道容最取决于传输带宽w和信噪比s／N。

，与窄带宽、低功率的信号相比，宽带宽、高功率的信号具有更大的信道容量C。

而信道容量又反映了在一定信道条件下通信系统无差错传输信息的能力。

更具体地说，该式表明了当给定信号平均功率与噪声平均功率时，在具有一定频带宽度w的信道E，单位时间内可能传输的信息量的极限值。

可见，信道容餐实际上表明了通信系统的通信能力，而保证一定误码率条件下通信容量的能力就表明了抗干扰能力。

所以，香农公式表明了系统的通信能力和抗干扰能力与传输信息所用带宽以及信噪比之间的关系。

题目3 多种调制体制误码率性能比较（使用）依据教材或者参考文献上的解调理论公式，对、、、、、等体制解调，用程序编程，绘制误码率性能和信噪比变化关系曲线。

并进行简要分析说明提示：不少于二种体制，附源程序。

答：不同调制方式下的误码率公式如下所示：其中为解调器输入端信号噪声功率比，误差函数定义为(1.3-4)误码率性能和信噪比变化关系曲线：-50510152010-710-610-510-410-310-210-1100r(dB)P e图1.3-1分析说明：对于所有的数字调制系统误码率与信噪比的关系的图表来看，所有的曲线呈减函数的下降曲线，即随着信噪比的增大，误码率降低；解调方式一定，信噪比相同时，误码率性能从低到高依次是。

题目4a ）查阅文献资料，简要描述移动通信1G\2 G \3 G \4G \5G 简要发展历程；b ）并从其通信功能、性能、技术指标等方面描述其技术发展和演进特点；c ）并对不同的通信技术方案进行简要介绍，分析其传输速率能够得以提高的原因（可选做）；d）对不同的国际标准情况进行简要介绍。

（可在b小题中结合，简要介绍其标准）提示：各小题要从专业的角度说明；各的技术方案以中国采用的方案为主说明。

答：a)1G：，80年代。

模拟式通信系统，模拟式是代表在无线传输采用模拟式的调制，将介于300到3400的语音转换到高频的载波频率上。

缺点:保密性不强、系统容量有限以及无法传输数据等。

2G: ，90年代。

从1G跨入2G的分野则是从模拟调制进入到数字调制，相比于第1代移动通信，第二代移动通信具备高度的保密性，系统的容量也在增加，支持上网。

主流、以及。

最后被广泛采用。

早在1989年欧洲就以为通信系统的统一标准并正式商业化。

3G: ，二十世纪初。

国际电信联盟（）发布了官方第3代移动通信（3G）标准2000（ 2000，国际移动通信2000标准）。

3G存在四种标准制式，分别是2000，，，。

4G：。

—，－。

频谱更宽，通信速度更快，智能程度更高。

三种语言解决方案：，，。

5G:5G（）即第五代移动电话系统，是4G移动通信技术的延伸。

目前尚未有任何一家标准制定组织或者电信公司的公开规格，也没有在任何官方文件中有所涉及，即该技术尚未有具体的标准。

b）1G：区域性的移动通信，容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游。

2G：较高的通话质量，保密性强、频谱利用率高、能提供丰富的业务、标准化程度高等特点。

3G：(1)、全球统一频段、统一标准全球无缝覆盖和漫游。

(2)、频谱利用率高。

(3)、在144（最好在384）能达到全覆盖和全移动性，还能提高最高塑料布大2的多媒体业务。

(4)、支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。

(5)、有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。

(6)、适应多用户环境，包括室内、室外、快速移动和卫星环境。

(7)、安全保密性能优良。

(8)、便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。

(9)、可与各种移动通信系统融合，包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。

4G：(1)、网络频谱更宽。

每个4G信道将占有100的频谱，相当于3G网络的20倍。

(2)、通信速度更快。

传输速率可以达到20，最高可以达到100。

(3)、通信更加灵活。

(4)、智能性更高。

终端设计和操作具有智能化，兼容性更平滑。

5G：通信速度大幅加快，下载速度3.6；更加智能化。

d）:第一代全入网通信系统技术。

该技术按照英国标准而设计的模拟式移动电话系统，其频率范围为900。

系统也是一种模拟移动通信系统，提供了全双工、自动拨号等功能，与系统类似，:，由欧洲电信标准组织制订的一个数字移动通信标准，是全球移动通信系统( ) 的简称。

它的空中接口采用时分多址技术。

自90年代中期投入商用以来，被全球超过100个国家采用。

：该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向提出。

该标准将智能无线、同步和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。

:，意为宽频分码多重存取，其支持者主要是以系统为主的欧洲厂商，日本公司也或多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、北电，以及日本的、富士通、夏普等厂商。

这套系统能够架设在现有的网络上，对于系统提供商而言可以较轻易地过渡，而系统相当普及的亚洲对这套新技术的接受度预料会相当高。

2000: 2000是由窄带( 95)技术发展而来的宽带技术，也称为，它是由美国高通北美公司为主导提出，摩托罗拉、和后来加入的韩国三星都有参与，韩国现在成为该标准的主导者。

这套系统是从窄频数字标准衍生出来的，可以从原有的结构直接升级到3G，:（，分时长期演进）是基于3长期演进技术（）的一种通讯技术与标准，属于的一个分支。

该技术由上海贝尔、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动、高通、等业者共同开发。

：（频分双工）是该技术的双工模式之一，应用（频分双工）式的即为。

模式的特点是在分离（上下行频率间隔190）的两个对称频率信道上，系统进行接收和传送，用保证频段来分离接收和传送信道。