移动通信第一二章作业,配合哈工大移动通信课程
移动通信第一二章作业,配合哈工大移动通信课程
CHAPTER11．简述移动通信的发展和各个阶段的特点？2．未来移动通信发展的趋势是什么？3．为什么最佳的小区形状是正六边形？1)无缝覆盖相同面积，用正六边形所需正六边形数量最少，即所需最少的无线频率个数；2)区域间隔最大为；3)重叠部分面积最小；4)重叠区的宽度最小。
4．什么叫中心激励，什么叫顶点激励？后者有什么好处？1)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，这就是所谓“中心激励”方式。
2)也可以将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用三幅120度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度扇形天线共同覆盖，这就是“顶点激励”。
采用顶点激励方式，所接收的同频干扰功率仅为全向天线系统的1/3，因此可以减少系统的通道干扰。
5．如何选取频率复用因子？,N为簇的大小。
如果为了提高容量可以选择小的Q值，因为，小 Q则小N；如果为了提高传输的质量，则要选择大的Q值。
6．无线信道有几种双工方式各自的特点及优点分别是什么？全双工：一般使用同一对频道，以实施频分双工（FDD）工作方式。
这种工作方式虽然耗电量大，但使用方便，在移动通信系统中应该用广泛。
半双工：一方使用双工方式，另一方使用双频单工方式。
这种方式，设备简单，功耗小，克服了通话断断续续的现象。
但其操作仍不太方便，主要用于专业移动通信系统中。
7．解：设x为话音信道数，y为数据信道数，则有，又因为x，y均为整数，所以解有以下三种情况：分别求三种解形式下的每个T的通信话费的数学期望：当时，当时，当时，综上可知，当信道分成三个话音信道和一个数据信道时期望收益最大。
CHAPTER21.设天线发射高度为200米，接收天线高度为20米，求视距传播的极限距离？若发射天线高度为100米，视距传播的极限距离又是多少？由公式当发射天线为200米时，d=66.45m；当发射天线为100米时，d=51.67m2.工作频率800MHz，移动速度60km/h，背离基地台运动时，多普勒频移为多大？，，带入数据得3.什么是快衰落、什么是频率选择性衰落，其出现的原因分别是什么？快衰落：当信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信号的带宽Bs小于多普勒扩展时，信道冲激响应在符号周期变化很快，从而导致信号失真，产生衰落，此衰落称为快衰落；频率选择性衰落：是指传输信道对信号不同的频率成分有不同的随机响应，信号中不同频率分量的衰落不一致，引起信号波形失真。
哈工大移动通信课后作业答案
第一章1.答：所谓单工通信是指双方电台交替地进行收信和发信。
单工通信常用于点到点通信，待机时，单工制工作方式双方设备的接收机均处于接听状态，其中Ａ方需要通话时，先按下“按—讲”开关，关闭接收机，由Ｂ方接收；Ｂ方发话时也将按下“按—讲”开关，关闭接收机，由Ａ方接收，从而实现双向通信。
这种工作方式收发信机可以使用同一副天线，而不需要天线共用器，设备简单，功耗小，但操作不方便。
在使用过程中，往往会出现通话断续现象。
双工通信是指通信双方，收发信机均同时工作，即任一方讲话时，都可以听到对方的语音，没有“按—讲”开关，双方通话像室内电话通话一样。
但是采用这种方式，在使用过程中，不管是否发话，发射机总是工作的，故电能消耗大。
２.答：蜂窝网使用两种双工制式，频分双工（FDD）和时分双工（TDD）。
FDD利用两个不同的频率来区分收发信道。
即对于发送和接收两种信号，采用不同频率进行传输。
TDD利用同一频率但不同的时间段来区分收发信道。
即对于发送和接收两种信号，采用不同的时间（时隙）进行传输。
TDD双工方式的工作特点使TDD具有如下优势：能够灵活配置频率，使用ＦＤＤ系统不易使用的零散频段；可以通过调整上下行的时隙转换点，提高下行的时隙比例，能够很好地支持非对称业务；具有上下行信道一致性，基站的接收和发送可以共用射频单元，降低了设备成本；接受上下行数据时，不要需要收发隔离器，只需要一个开关即可，降低了设备的复杂度；具有上下行信道互惠性，能够更好地采用传输预处理技术，能有效地降低移动终端的处理复杂性。
但是，ＴＤＤ双工方式相较于ＦＤＤ，也存在明显的不足：快衰落对ＴＤＤ系统具有更大的影响，TDD支持用户的移动速率不高，通常只能达到FDD移动台的一半甚至更低；TDD系统收发信道同频，无法借助频率选择性进行干扰隔离，系统内和系统间存在干扰；需要更复杂的网络规划和优化技术。
3.答：20世纪70年代中期，随着民用移动通信用户数量的增加，业务范围的扩大，有限的频谱供给与可用信道数要求递增之间的矛盾日益尖锐。
移动通信大纲1
移动通信教学大纲课程编号：建议学时：48+16学分：3适用专业：电子信息工程、通信工程一、课程的性质与任务移动通信是电子信息工程、通信工程等专业方向的核心课程，具有理论、系统复杂度高，实践性要求高等特点。
设置本课程的目的是使学生针对移动通信的基本概念、基本原理和网络技术等方面，具有较为全面的了解和认识，并能够应用其所学知识阐述常见的移动通信方式、各自的特点和关键技术；能够分析、规划简单的移动蜂窝网；为以后从事通信、信息系统与工程的管理维护、研发和设计工作奠定必要的理论基础，练就一定的实践技能。
三、实践教学的基本要求根据所学内容和学校实验室条件，完成实验16课时。
四、课程的基本教学内容及要求第一章概述1.教学内容（1）移动通信概述。
（2）移动通信的发展概况。
（3）移动通信新技术。
2.重点与难点重点：移动通信的特点、发展历程。
难点：移动通信各个发展阶段的主要技术。
3.课程教学要求本章采用讲授法、问题探究法、讨论法的教学方法，要求学生了解课程的研究对象、研究内容、学科性质及应用范围；了解移动通信概念及其含义，并能简单陈述移动通信发展各个阶段的主要技术；知道移动网的基本概念。
第二章数字信号频带传输1.教学内容（1）移动通信频带传输概述。
（2）调制与解调技术。
（3）扩频通信技术。
（4）多载波调制技术。
（5）信道编码技术。
2.重点与难点重点：MSK、CDMA和OFDM信号调制原理及特点。
难点：信道常用编码技术。
3.课程教学要求本章采用讲授法、讨论法的教学方法，要求学生了解CDMA、OFDMA等技术，掌握编码与译码、调制调解、扩频通信等关键基础技术。
第三章无线信道技术1.教学内容（1）无线信道基本理论。
（2）无线电波的传播特性。
（3）移动信道抗摔落及其分集接收技术。
（4）多天线及毫米波技术2.重点与难点重点：移动通信无线信道的相关概念。
难点：移动通信系统的电磁波传输模型。
3.课程教学要求本章采用直观演示、讲授的教学方法，要求学生了解移动网络的基本结构，知道直射波、反射波、地面波、自由空间、自由空间传播、地球等效半径、多普勒频移、快衰落、慢衰落等概念；了解与无线传输信道有关的地形地物分类，以及不同地形、地区传播损耗的估算。
移动通信基础知识培训教程
数据加密技术
01
对称加密、非对称加密、混合加密等
传输安全技术
02
SSL/TLS协议、VPN技术、IPSec协议等
数据加密与传输更新密钥等
网络攻击防范与应急响应措施
1 2
常见的网络攻击类型
恶意软件攻击、DDoS攻击、SQL注入攻击等
防范网络攻击的策略
防火墙配置、入侵检测系统（IDS/IPS）部署等
智能穿戴
支持健康监测、运动计步 、社交互动等功能的智能 手表、手环等设备。
车联网
实现车辆状态监测、导航 定位、紧急救援等功能的 智能交通系统。
工业物联网
应用于工业自动化、智能 制造等领域，提高生产效 率和降低成本。
06
移动通信网络安全与防护
网络安全威胁与风险分析
常见的网络安全威胁
安全策略制定
恶意软件、钓鱼攻击、DDoS攻击等
第三代合作伙伴计划（3GPP）：由 多个国家和地区的电信标准化组织共 同组成，负责制定全球通用的第三代 和第四代移动通信技术标准。
第三代合作伙伴计划2（3GPP2）： 由北美地区的电信标准化组织组成， 负责制定cdma2000系列标准，与 3GPP在技术标准上存在一定竞争关
02
移动通信基本原理
无线电波传播特性
4G通信原理
采用正交频分复用（OFDM）和 多输入多输出（MIMO）技术， 实现高速移动数据传输和低延迟
。
4G业务功能
提供高清视频通话、移动互联网 接入、云计算、物联网等。同时 支持多种终端设备接入，如智能 手机、平板电脑、笔记本电脑等
。
04
移动通信终端设备
手机的发展历程与分类
第一代模拟手机
采用模拟信号传输，通话质量较 差，且安全性低。
移动通信课后答案
移动通信课后答案移动通信是一门涵盖了移动通信技术、网络架构、无线传输等多个领域的学科，通过学习这门课程，我们能够了解移动通信系统的原理、技术和运营等方面的知识。
以下是对移动通信课后习题的答案，帮助大家更好地理解并掌握相关内容。
第一章：移动通信系统概述1. 移动通信系统的基本组成是什么？移动通信系统基本由移动终端设备、无线接入网络、传输网和核心网组成。
2. 什么是移动通信系统的覆盖范围？移动通信系统的覆盖范围指的是网络服务可以提供的区域范围，包括室内、室外、城市、农村等不同区域的覆盖。
3. 列举几个常见的移动通信系统标准？常见的移动通信系统标准包括GSM、CDMA2000、WCDMA、LTE 等。
第二章：无线传输基础知识1. 什么是移动通信系统中的小区？移动通信系统中的小区是指将整个通信区域划分为不同的区域，每个小区由一个或多个基站负责信号的接收和发送。
2. 什么是频率复用？频率复用是指将一定范围的频谱资源按照一定规则进行划分和分配，使得不同小区的信号能够在同一时间、相同频段内进行传输。
3. 请解释下面几个常见的无线传输技术的缩写：CDMA、TDMA、FDMA。
- CDMA：码分多址技术，是一种采用不同的码型来对用户信号进行编码和解码的技术。
- TDMA：时分多址技术，是一种将时间划分为若干个时隙的技术，不同用户在不同时隙里进行通信。
- FDMA：频分多址技术，是一种将频率划分为不同的信道的技术，不同用户在不同频道上进行通信。
第三章：移动通信网络架构1. 简述移动通信系统中的核心网的作用。
移动通信系统中的核心网是连接无线接入网络和传输网的重要环节，它负责处理用户的信号传输、用户鉴权和计费等功能。
2. 什么是移动通信系统中的漫游？漫游指的是移动用户在不同地区之间自由切换网络，并且能够正常通信和使用相关服务的能力。
3. 移动通信系统中的位置管理是什么？位置管理是指对移动用户的位置进行管理和跟踪的过程，以确保用户在不同位置能够接收到信号并进行通信。
哈工大移动通信第一次作业满分答案
第一章概述3、单工通信与双工通信有何区别？各自有何优缺点？答：1）区别：单工通信指的是双方电台交替地进行收信与发信，常用于点到点的通信，待机时双方设备的接收机均处于接听状态，其中A需要通话的时候，按下开关，关闭接收机，B进行接收；B通话时也将按下开关，关闭接收机，由A接收，从而实现双向通信。
双工通信则是指通信双方收发信机均同时进行工作，即任一方讲话都可接收到对方的语音。
2）优缺点：单工通信中收、发信机均可使用同一副天线，不需天线共用器，设备简单，功耗小，但操作不便，使用过程中经常会出现通话断续现象；而双工通信中任何一方说话时都可以听到对方的语音，不需再按“按-讲”开关，十分便捷，但在使用过程中，不管是否发话，发射机总是处于工作状态，故电能的消耗会比较大。
4、无线信道有几种双工方式各自的特点及优点分别是什么？答：蜂窝网使用两种双工制式，频分双工（FDD）和时分双工（TDD）。
1）频分双工（FDD）：特点是通过两个不同的频率来区分收、发信道，对于发送和接收两种信号，采用不同频率来进行传输；与TDD相比优点是基站的覆盖面积大于FDD基站；移动台移动速度高于TDD移动台；发射功率受限小于TDD。
2）时分双工（TDD）：特点是利用同一频率但是两个不同的时间段来进行区分收、发信道，即对于发送和接收两种信号来说，采用不同时间（间隙）来进行传输。
与FDD相比优点是可以比较简单地根据对方的信号来估计信道特征；TDD技术则可以灵活地设置上行以及下行转换时刻，并且有利于更好地实现上、下行明显不对称的互联网业务；此外还可以利用零碎的频段；不需要收发隔离器，只需要一个开关就可以了。
5、简述蜂窝网移动通信的发展和各个阶段的特点。
1）第一代蜂窝移动通信系统（1G）：传输的无线信号为模拟量，利用蜂窝组网技术提高频率利用率，克服了容量密度低、活动范围受限的问题，但频率利用率较低，通信容量有限，通话质量较差，且保密性差，此外由于制式很多，标准并不统一，互相不兼容，故不能提供非话数据业务和自动漫游服务。
《移动通信》课程教学大纲
《移动通信》课程教学大纲移动通信课程教学大纲
第一章：移动通信基础知识
1.1 无线通信基本概念
1.2 移动通信系统发展历程
1.3 移动通信系统架构与组成
1.4 移动通信标准与规范
1.5 移动通信频谱分配与管理
第二章：无线信道与调制技术
2.1 无线信道特点与分类
2.2 移动通信信道传播模型
2.3 调制与解调技术
2.4 近场通信技术
第三章：移动通信系统网络结构
3.1 移动通信系统网络架构
3.2 移动通信系统中的信令与控制
3.3 移动通信系统中的移动性管理第四章：移动通信协议与接口
4.1 GSM协议与接口
4.2 CDMA协议与接口
4.3 LTE协议与接口
4.4 5G协议与接口
第五章：移动通信网络优化与管理5.1 移动通信网络规划与优化
5.2 移动通信网络性能管理
5.3 移动通信网络故障排除与维护第六章：移动通信安全与隐私保护
6.1 移动通信安全机制
6.2 移动通信隐私保护技术
6.3 移动通信法律与政策
附件：
1、移动通信相关术语表
2、移动通信系统架构图
3、移动通信系统频谱分配图
法律名词及注释：
1、通信法：规定了与通信相关的法律法规，包括通信基础设施建设、通信服务管理、通信内容监管等内容。
2、信息安全法：对网络安全、信息处理和传输等方面进行了规范，并对相关的犯罪行为提出了相应的处罚和制裁。
3、隐私保护法：保护个人和组织的隐私权利，规定了个人信息的收集、存储、使用和披露等方面的限制和要求。
《移动通信原理》复习提纲
《移动通信原理》复习提纲第一章概论exp 以自然常数e为底的指数函数1．移动通信的定义和特点（作业第一题）定义：移动通信是指通信双方至少有一方在移动中进行信息传输和交换。
特点：●必须用无线电波进行信息传输●在复杂的干扰环境中运行●可以利用的频谱资源有限，但是业务量却增加很快●网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效●移动通信设备必须适于在移动环境中使用。
2．工作方式●单工通信：交替接收和发送●半双工通信：必须按下讲话按钮才能发送（按下按讲开关，发射机才工作，而接收机总是工作）●全双工通信：可以同时进行消息传输3．数字通信系统的优点●频谱利用率高，有利于提高系统容量●能提供多种业务服务（电话通信和数据业务），提高通信系统的通用性●抗噪声，抗干扰，抗多径衰落能力强●能实现很好的网络管理●容易加密，保密●可降低设备成本以及减小用户手机的体积和质量4.蜂窝移动通信系统相邻小区不允许使用相同的频道，否则会发生相互干扰(称同道干扰)。
为此，把若干相邻的小区按一定的数目划分成区群(Cluster), 并把可供使用的无线频道分成若干个(等于区群中的小区数)频率组，区群内各小区均使用不同的频率组，而任一小区所使用的频率组，在其它区群相应的小区中还可以再用，这就是频率再用。
5．移动通信网的分类6.集群移动通信系统（在日益紧张的频率资源背景下发展起来）采用的基本技术是频率共用技术。
主要做法：1、把一些分散建立的专用通信网集中起来，统一建网和管理，并动态地利用分配给它们的有限个频道，以容纳更多的用户。
2、改进频道共用的方式。
按下按讲开关才能占用一个频道，松开就释放。
集群通信系统属于专用移动通信网，集群系统主要以无线用户为主。
集群系统都具有通话限时功能。
集群通信系统一般采用半双工(现在已有全双工产品)工作方式，一对移动用户之间进行通信只需占用一对频道。
蜂窝通信系统都采用全双工工作方式， 因而，一对移动用户之间进行通信，必须占用两对频道。
移动通信教学大纲
移动通信教学大纲一、课程概述移动通信是现代信息技术领域中的重要分支，随着无线通信技术的快速发展，对于学习和掌握移动通信技术已成为当代学生的必备能力之一。
本课程旨在通过全面系统地介绍移动通信的基本概念、原理、技术和应用领域，培养学生移动通信方面的理论知识和实践能力。
二、教学目标1. 理解移动通信的基本概念和关键技术；2. 掌握移动通信系统的组成要素和工作原理；3. 熟悉常用的移动通信标准和协议；4. 能够使用适当的工具和设备进行移动通信实验和仿真；5. 培养学生的团队合作和问题解决能力。
三、教学内容1. 移动通信系统基础1.1 移动通信系统的发展历程1.2 移动通信系统的基本结构和功能1.3 移动通信系统的网络拓扑结构2. 无线传输技术2.1 无线传输通道的特点和分类2.2 无线信道建模和传输损耗2.3 多径效应与信道编码技术3. 移动通信网络与协议3.1 移动通信网络的组成与架构3.2 移动通信协议的体系结构和功能3.3 移动通信网络的接入技术4. 移动通信标准与技术4.1 移动通信标准的作用和分类4.2 全球移动通信系统（GSM）标准4.3 第三代移动通信（3G）技术5. 移动通信应用与发展趋势5.1 移动通信应用的分类和案例介绍5.2 移动互联网和物联网的发展趋势5.3 移动通信技术与社会经济发展的关系四、教学方法1. 理论讲授：通过授课、讲解幻灯片等方式，系统阐述移动通信的基本理论和概念。
2. 实验教学：组织学生进行移动通信实验，加深对移动通信系统的理解和应用能力的培养。
3. 研讨讲解：组织学生阅读相关文献并参加小组讨论，展开学术交流和思维碰撞。
五、教学评估与考核1. 平时成绩：包括课堂参与、作业完成情况等。
2. 实验报告：对实验内容、数据分析和结果展示进行评估。
3. 期末考试：对学生对整个课程的掌握程度进行考核。
六、参考教材1. 移动通信原理与实践，陈祖发、刘铭、王瑞云编著，电子工业出版社。
哈工大移动通信作业1-3章
移动通信作业姓名：班号：学号:第一章3、单工通信与双工通信有何区别？各自有何优缺点？答：所谓单工通信是指双方电台交替地进行收信和发信。
单工通信常用于点到点通信，待机时，单工制工作方式双方设备的接收机均处于接听状态，其中A方需要通话时，先按下“按—讲”开关，关闭接收机，由B方接收；B方发话时也将按下“按—讲”开关，关闭接收机，由A方接收，从而实现双向通信。
这种工作方式收发信机可以使用同一副天线，而不需要天线共用器，设备简单，功耗小，但操作不方便。
在使用过程中，往往会出现通话断续现象。
双工通信是指通信双方，收发信机均同时工作，即任一方讲话时，都可以听到对方的语音，没有“按—讲”开关，双方通话像室内电话通话一样。
但是采用这种方式，在使用过程中，不管是否发话，发射机总是工作的，故电能消耗大。
4、无线信道有几种双工方式各自的特点及优点分别是什么？答：蜂窝网使用两种双工制式，频分双工（FDD）和时分双工（TDD）。
全双工：一般使用同一对频道，以实施频分双工（FDD）工作方式。
这种工作方式虽然耗电量大，但使用方便，在移动通信系统中应该用广泛。
半双工：一方使用双工方式，另一方使用双频单工方式。
这种方式，设备简单，功耗小，克服了通话断断续续的现象。
但其操作仍不太方便，主要用于专业移动通信系统中。
FDD利用两个不同的频率来区分收发信道。
即对于发送和接收两种信号，采用不同频率进行传输。
TDD利用同一频率但不同的时间段来区分收发信道。
即对于发送和接收两种信号，采用不同的时间（时隙）进行传输。
TDD双工方式的工作特点使TDD具有如下优势：能够灵活配置频率，使用FDD系统不易使用的零散频段；可以通过调整上下行的时隙转换点，提高下行的时隙比例，能够很好地支持非对称业务；具有上下行信道一致性，基站的接收和发送可以共用射频单元，降低了设备成本；接受上下行数据时，不要需要收发隔离器，只需要一个开关即可，降低了设备的复杂度；具有上下行信道互惠性，能够更好地采用传输预处理技术，能有效地降低移动终端的处理复杂性。
移动通信书本整理.
耗 L 为 ［L］ = ［Lfs］+16.5 = 116.0dB 5、（地面）反射波：当电波传播中遇到两种不同介质的光滑界面时， 如果界面尺寸比电波
波长大得多， 就会产生镜面反射。
接收场强 E 有时会同相相加，有时会反向抵消，这就造成了合成波的衰落现象。
E E0 (1 Rej ) E0 (1 R ej() )
第三章调制解调
移动通信模型中信号的处理流程： 发端：信源采样和编码—信道编码、交织—扩频、加扰—调制和信道速率适配—信号放大和
郊区/开阔地/准开阔地的损耗中值=市区总损耗—（对应地）修正因子
（郊区的修正因子用 Kmr ；开阔地修正因子 Q0 ;准开阔地修正因子 Qr） 任意地形地区的传播损耗中值：LA = LT-KT （该公式可以用到以上任意地形）
LT 为中等起伏地市区传播损耗中值， 即 LT = Lfs + Am(f, d) — Hb(hb, d) — Hm(hm, f) 地形地物修正因子 KT ：KT=Kmr+Q0+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+Ks 3 任意地形地区的传播损耗的中值
速的衰落（多径效应——多径衰落）。多径效应所引起的快衰落要慢很多，所以称为慢衰落。
局部中值：在局部时间中，信号大于此值和小于此值的时间各为 50%。
全局中值：对局部中值取平均值。 2 多普勒频移值为 ：fi c
os
i
f m c osi
fm 为θi=0°时的最大多普勒频移。
3 由下式多径衰落信号包络服从瑞利分布，故称为多径衰落称为 瑞利衰落。
号包络衰落的速率。频率越高，速度越快，则平均衰落率的值越大。
衰落深度指信号的有效值与该次衰落的信号最小值的差值。
移动通信基础知识培训教程
移动通信基础知识培训教程一、引言移动通信作为现代通信技术的重要组成部分，已经深入到我们生活的方方面面。
本教程旨在为初学者提供移动通信的基础知识，帮助大家更好地了解和使用移动通信技术。
二、移动通信的基本概念1.移动通信的定义移动通信是指利用无线电波在移动终端之间进行信息传输和交换的技术。
它具有便携性、实时性和广泛性等特点。
2.移动通信系统的组成移动通信系统主要由移动终端、基站、交换网络和支撑系统等组成。
移动终端是指方式、平板电脑等用户设备；基站负责无线信号的发射和接收；交换网络负责实现不同基站之间的通信；支撑系统包括管理系统、计费系统和安全系统等。
3.移动通信的发展历程移动通信的发展经历了多个阶段，包括第一代模拟通信、第二代数字通信、第三代宽带通信和第四代高速通信等。
目前，我国正在推进第五代移动通信技术（5G）的研发和应用。
三、移动通信的关键技术1.无线传输技术无线传输技术是移动通信的核心技术，主要包括调制、解调、编码、解码等过程。
调制是将数字信号转换为适合无线传输的模拟信号，解调是调制的逆过程；编码和解码是为了提高信号的抗干扰能力和传输效率。
2.多址技术多址技术是指在同一频段内，多个用户共享无线信道的技术。
常见的多址技术有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和正交频分复用（OFDM）等。
3.蜂窝技术蜂窝技术是将无线覆盖区域划分为若干个六边形的小区域，每个区域称为一个蜂窝。
蜂窝技术可以提高频谱利用率，降低信号干扰。
4.无线资源管理无线资源管理包括功率控制、信道分配、调度策略等，旨在提高系统容量和用户服务质量。
5.安全技术移动通信安全技术包括用户身份认证、加密和完整性保护等，以确保通信过程中的信息安全。
四、移动通信系统的标准与协议1.移动通信标准移动通信标准是规范移动通信系统设计和运行的技术规范。
常见的移动通信标准有GSM、CDMA、TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000和LTE等。
移动通信第1章
是指CDMA（码分多址）制式的移动电话
29
纵观移动通信的发展规律就像数据
通信一样，都是从专业网开始，只有
技术和规模都达到相当程度后，才发
展公众网。近20年来，移动通信技术 的发展非常迅速，短短的20年间，已
从第一代模拟移动通信系统过渡到第
二代数字移动通信系统，第三代全球
综合移动通信系统即将面世。预计到
☆参量编码技术是以话音信号产生的数学模型为基础，根据输入语音 信号分析出模型参数（主要是表征声门振动的激励参数和表征声道 特性的声道参数），然后在解码端根据这些模型参数来恢复话音。
☆混合编码技术兼有波形编码和声源编码的优点，它也是目前使用最
多的编码技术。随着研究的深入，话音编码的研究也在不断引进新
的分析技术，如非线性预测、多精度时频分析技术（包括子波分析
2010年，在所有通信设备销售额中移
动通信设备将居于首位。
2019/12/18
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移动通信的特点
移动性 电波传播条件复杂 噪声和干扰严重 网络结构复杂 频率资源紧张
2019/12/18
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电波传播条件复杂
2019/12/18
会发生什么问题或现象呢？
32
多径效应与阴影效应
无线信道随用户的位置
2019/12/18
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第五阶段
20世纪70年代中期-到80年代中期，欧、美、 日等国都着手开发数字蜂窝系统，其中以GSM系 统为代表。它不但能克服模拟网的一些弱点，还 能提供话音、数字多种业务服务，并与综合业务 数字网（ISDN）相兼容。
与GSM系统几乎同时诞生的一项移动通信新成果 ，即美国的CDMA码分多址方式，与GSM相比具有许 多优点，如每个信道所容纳的用户数比GSM多，大 大提高了频谱的利用率，抗干扰能力也增强了， 对设备指标的要求相对要低，降低了设备的难度 和成本，采用软切换的方式大大提高了话音传输 质量等，优势较大。
移动通信实验指导书(全)
目录前言 (1)实验一移动通信系统组成及功能 (2)实验二无线数字信令 (10)实验三信令系统 (21)实验四多信道共用、空闲信道选取方式 (30)实验五FH-CDMA（跳频码分多址）移动通信 (35)实验六DS-CDMA（直扩码分多址）移动通信 (43)实验七TDMA（时分多址）移动通信 (54)实验八DS/FH（直扩加跳频）混合多址移动通信 (57)实验九TD/FH（时分加跳频）混合多址移动通信 (60)实验十TD / DS（时分加直扩）混合多址移动通信 (62)实验十一接收机与噪声 (65)实验十二发射机 (77)实验十三双工器 (83)实验十四锁相频率合成器 (88)实验十五组网干扰 (106)附录L 表1 中国CTL 无绳电话技术标准 (117)附录2 双路无线综合测试仪原理及使用方法 (122)前言《移动通信》是通信电子专业的一门专业课程,是一门综合性较强的专业基础课。
是低频电路、高频电路、信号系统、工程数学等在通信中的综合运用，是学习通信电子专业必不可少的一门重要专业课。
实验环节的好坏是学生能否学好《移动通信》的关键。
为了更好地配合学生实验,特编写试验指导书。
本实验的基本要求：一、实验目的更好的理解通信原理的基本思想和方法,加深对所学知识的理解。
二、实验要求每次实验前学生必须根据试验内容认真预习实验内容及准备实验时所要用到的知识。
在指导教师的帮助下能够完成实验内容,得出正确的实验结果。
实验结束后总结实验内容,书写实验报告。
遵守实验室规章制度,不缺席,按时到达实验室。
实验学时内必须做通信原理的有关内容。
三、说明1、本指导书的所有实验可以根据实际需要选择。
2、移动通信是一门非常重要的基础课，要求实验前预习。
四、实验报告的书写要求1. 明确实验的目的及要求；2. 记录实验的基本要求和观察的结果；3. 说明实验中出现的问题和解决过程；4. 写出实验的体会和实验过程中没能解决的问题；五、参考书目⑴《移动通信原理与应用》，啜钢，北京邮电出版社，2002年10月第1版(2)《移动通信原理》,吴伟陵，电子工业出版社，2005年11月第1 版实验一移动通信系统组成及功能一、实验目的1 ．了解移动通信系统的组成。
移动通信(第五版)(章坚武)第1章
图 1-3 双工通信方式
1.3 移动通信系统的组成
移动通信系统按其经营方式或用户性质可分为专用移 动通信系统（专网）和公共移动通信系统（公网）。专网 的最大功能要求是调度，专网的发展经历了一对一的单机 对讲系统， 单信道一呼百应系统和选呼系统，后来又发展 到多信道多用户共享的专用调度系统。集群（Trunking） 移动通信是传统的专用无线调度系统的高级发展阶段，是 专用移动通信的发展方向。 随着电子技术、集成电路技术、 计算机技术和交换技术的飞速发展，专用移动通信的网络 结构与公共移动通信系统越来越相像，如Motorola的iDEN: Integnated Digital Enhanced Network，集群数字高效网 络。数字集群移动通信系统，其本身就是在数字蜂窝移动 通信系统上加上了调度功能。
2) 异频单工 异频是指通信双方使用两个不同频率f1和f2。 这种方式 中通信双方的操作仍采用“按—讲”方式。 由于收发使用不 同的频率， 因此同一部电台的收发信机可以交替工作， 也 可以收常开， 只控制发， 即按下PTT发射。 其优缺点与同 频单工基本相同。 在无中心转信台转发的情况下， 电台需 配对使用， 否则通信双方无法通话， 故异频单工方式主要 用于有中心转信台转发(单工转发或双工转发)的情况。 所谓 单工转发， 即中心转信台使用一组频率(如收用f1， 发用f2)， 一旦接收到载波信号即转去发送。 所谓双工转发, 即中心转 信台使用两组频率(一组收用f1， 发用f2； 另一组收用f3， 发 用f4)， 任一路一旦接收到载波信号即转去发送。
图 1-2 半双工通信方式
3. 双工制 双工制有频分双工(FDD， 也称异频双工)和时分双工(TDD， 也称同频双工)两种方式。 频分双工制如图1 - 3所示， 是指通信的双方， 即收发信机 均同时工作， 任一方在发话的同时， 也能收听到对方的话音， 无需按PTT开关， 类同于平时打市话， 使用自然， 操作方便。 频分双工制的优点是： ① 收发频率分开， 可大大减小干扰； ② 用户使用方便。 其缺点是： ① 移动台在通话过程中总是处 于发射状态， 因此功耗大； ② 移动台之间通话需占用两个信道； ③ 需双工器， 体积较大， 价格较贵。 在无中心转信台转发的 情况下， 采用频分双工制的电台需配对使用， 否则通信双方无 法通话。
移动通信课程教学大纲
《移动通信》课程教学大纲适用专业：通信工程编写日期：2015.10适用对象：本科执笔：刘世安学时数：54 审核：一、课程教学目标1、任务和地位：本课程是通信工程(本科)专业的一门专业课。
从学科性质上看，它是一门综合性很强的课程，综合了无线通信的系统原理及应用，其目的是使学生能适应现代社会通信事业快速发展的需要，并对移动通信原理、数字移动通信系统、数字移动通信技术与工程、个人通信有较深刻的理解。
2、知识要求：通过教学，使学生基本了解移动通信的概念，移动通信系统控制方式；掌握移动通信无线设备的原理及结构；掌握移动通信各种类型网络的组成及原理，以及移动通信的未来发展方向，使学生能成为具有较深厚理论基础的移动通信的高级人材。
3、能力要求：通过本课程的学习，使学生对移动通信的基本概念、基本原理和组网技术有较全面的了解和领会，应能应用移动通信的原理与技术分析阐释常见移动通信方式中信息传输的发送与接收原理，应能分析设计一些简单移动通信系统，为移动通信系统的管理维护、研究和开发打下必要的理论基础和技能。
二、教学内容与要求第一章绪论[目的要求]1、了解移动通信的发展概况(不仅包括过去的，还包括现在的)。
2、掌握为什么要发展数字蜂窝系统的原因。
3、了解典型移动通信系统。
4、掌握移动通信的基本技术。
[教学内容]1、移动通信的发展概况，发展趋势。
2、移动通信的概念、主要特点及其分类。
3、典型移动通信系统。
4、移动通信的基本技术。
5、了解移动通信的标准化组织。
[重点难点]移动通信的主要特点，基本技术。
[教学方法] 课堂讲解第二章调制解调[目的要求]1、掌握MSK、GMSK、GFSK的调制原理和差别。
2、掌握MSK的相位轨迹和同相分量、正交分量的输出。
3、掌握QPSK、OQPSK、π/4-DQPSK和QAM调制的基本原理和差别。
[教学内容]1、调制的概念，移动通信中调制技术的作用。
2、最小频差和相位连续的概念，最小频移键控的概念和调制原理。
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CHAPTER11．简述移动通信的发展和各个阶段的特点？2．未来移动通信发展的趋势是什么？3．为什么最佳的小区形状是正六边形？1)无缝覆盖相同面积，用正六边形所需正六边形数量最少，即所需最少的无线频率个数；2)区域间隔最大为；3)重叠部分面积最小；4)重叠区的宽度最小。
4．什么叫中心激励，什么叫顶点激励？后者有什么好处？1)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，这就是所谓“中心激励”方式。
2)也可以将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用三幅120度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度扇形天线共同覆盖，这就是“顶点激励”。
采用顶点激励方式，所接收的同频干扰功率仅为全向天线系统的1/3，因此可以减少系统的通道干扰。
5．如何选取频率复用因子？,N为簇的大小。
如果为了提高容量可以选择小的Q值，因为，小 Q则小N；如果为了提高传输的质量，则要选择大的Q值。
6．无线信道有几种双工方式各自的特点及优点分别是什么？全双工：一般使用同一对频道，以实施频分双工（FDD）工作方式。
这种工作方式虽然耗电量大，但使用方便，在移动通信系统中应该用广泛。
半双工：一方使用双工方式，另一方使用双频单工方式。
这种方式，设备简单，功耗小，克服了通话断断续续的现象。
但其操作仍不太方便，主要用于专业移动通信系统中。
7．解：设x为话音信道数，y为数据信道数，则有，又因为x，y均为整数，所以解有以下三种情况：分别求三种解形式下的每个T的通信话费的数学期望：当时，当时，当时，综上可知，当信道分成三个话音信道和一个数据信道时期望收益最大。
CHAPTER21.设天线发射高度为200米，接收天线高度为20米，求视距传播的极限距离？若发射天线高度为100米，视距传播的极限距离又是多少？由公式当发射天线为200米时，d=66.45m；当发射天线为100米时，d=51.67m2.工作频率800MHz，移动速度60km/h，背离基地台运动时，多普勒频移为多大？，，带入数据得3.什么是快衰落、什么是频率选择性衰落，其出现的原因分别是什么？快衰落：当信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信号的带宽Bs小于多普勒扩展时，信道冲激响应在符号周期变化很快，从而导致信号失真，产生衰落，此衰落称为快衰落；频率选择性衰落：是指传输信道对信号不同的频率成分有不同的随机响应，信号中不同频率分量的衰落不一致，引起信号波形失真。
频率选择性衰落是由信道中发送信号的时间色散引起的，当发送信号的带宽大于信道的相关带宽，由频域可以看出，不同频率获得不同增益时，信道会产生频率选择性衰落。
4.多径衰落的原因是什么？多径延时与相关带宽的关系是什么？多径延时与相关带宽对传输信号带宽有什么影响？a)传输到移动台的信号不是单一路径来的，而是许多路径来的多个信号的叠加。
因为电波通过各个路径的距离不同，所以各个路径电波到达接收机的时间不同，相位也就不同。
不同相位的多个信号在接受端叠加，有时是同相叠加而加强，有时是反相叠加而减弱。
这样接收信号的幅度将急剧变化，产生所谓的多径衰落。
b)相关带宽，其中为rms时延扩展。
影响：对于一个固定的移动信道，存在一个固有的相关带宽。
当信号带宽大于相关带宽时，发生频率选择性衰落；当信号带宽小于相关带宽时，发生非频率选择性衰落。
5.设基地台天线有效高度为100M，移动台天线高度为3M；工作频率为400MHz，在市区工作，传播路径为标准平滑地形，通信距离为10km。
求传播路径衰耗中值？由okumura模型可知，有因为f=400MHZ>300MHZ, 所以带入数据求得L=139dB6.阐述无线信道中路径传输损耗、阴影衰落和多径衰落的特性及其特点分别是什么。
并说明常见的用于描述多径衰落的模型都有哪些，区别是什么？1)路径传输损耗：随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散，距离越大损耗越大，是大尺度衰落2)阴影衰落：由于传播的地形起伏、建筑物以及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落，是大尺度慢衰落。
一般表示为电波传输距离r的m次幂与表示阴影损耗的正态对数分量的乘积。
3)多径衰落：到达信号以随机相位从不同方向到达，在接收点矢量合成，有时加强有时减弱。
基本特性表示在幅度的衰落和时延扩展。
是一种小尺度衰落。
模型：1)；2)，当主信号减弱时，逐渐变为瑞丽分布。
3)Nakagami-m分布模型：m=1为瑞丽分布；m较大时，接近高斯分布。
7.场强信号的采样应该满足的条件是什么？1)采样长度适中，太短不平滑，太长中值波动，一般选取20-40倍的波长；2)采样点数量适中，太少不满足奈奎斯特抽样定理，统计错误，太多计算量太大并且出现相邻两点相关性强的问题。
8.近距离传播和远距离传播的研究重点差异在那里？1)室覆盖面积小得多；2)收发机间的传播环境变化更大。
9.对于自由空间路径损耗模型，求使接收功率达到1dBm所需的发射功率。
假设载波频率f=5GHz, 全向天线（GL=1），距离分别为d=10m及d=100m。
当d=10m时，66.43dB，当d=100m时，86.43dB，10.设两径模型中ht=10m，hr=2m，收发间距d=100m，求两路信号的相对延迟。
由光滑表面模型可知，两径的距离差可以近似为，又由于带入数据得11.若移动台移动速度为v＝20m/s，载波中心频率fc＝2GHz，当相干时间与最大多普勒频移满足公式Tc=9/(16πfm)时，为保证传输信号处于慢衰落的传输速率Rb应满足什么条件？带入数值可得，Tc=1.35ms，Rb>1/ c,即Rb>740bit/s。
12.考虑两种情况：(1)v =20m/s,fc＝2GHz, Rb＝100kbps, BPSK调制；(2)v =5m/s,fc＝1GHz,Rb＝1Mbps, QPSK调制；试计算两种情况的FDT值分别是多少，并对比说明两种情况下哪种的衰落更快一些。
（1）（对于QPSK信号，）（2）同理（对于QPSK信号，）所以BPSK信号衰落的更快。
13.未归一化的时延谱如下图所示，试计算多径分布的平均附加时延和rms时延扩展。
若信道相干带宽按照Bc=1/(2πστ)来计算，则该系统在不使用均衡器的条件下对AMPS（工作带宽30kHz）和GSM （工作带宽200kHz）业务是否合适。
（提示：按照教材公式2.31-2.33来计算）以t=0时刻为固定延时参考，由公式得平均附加延时为微秒rms实验扩展为微秒相关带宽为190khz，若保证信号不发生频率选择性衰落，信号带宽应该小于相关带宽，所以该系统对AMPS业务合适，对GSM业务不合适，因为会出现频率选择性衰落。
14.信道的时间/频率弥散的原因，频率弥散和时间弥散的差异是什么？a)时间弥散:当发端发射一个极窄的脉冲信号时，由于多径的影响，使收端收到这个信号（经过不同路径传播的）多个副本，造成信号在时域上展宽；b)频率弥散：在多径的环境下中，发端和收端之间存在相对运动，由于多普勒效应，各个路径的信号产生不同的多普勒频移。
接收天线处合成的接收信号的频谱被展宽。
称为频率弥散。
移动作业三、四章梁东宇——1080510105第三章1.RPE-LTP的残差点对修正恢复信号有什么作用？RPE-LTP本质上是一种前向线性预测编码，它使用4种13个脉冲的子序列中的一个代替残差信号，以使合成波形尽可能接近原始信号。
通过对残差点信号的处理，可以使用过去子帧中经过处理后恢复的残差信号，对当前子帧的残差点信号进行预测。
在GSM方案中，直接用代替残差信号的子序列作为规则码激励信号。
2.波形编码与参数编码的原理分别是什么？波形编码技术是通过对语音波形进行采样、量化,然后用二进制码表示出来。
它的宗旨是在解码端尽可能准确地恢复语音信号的原始波形。
这种技术包括脉码调制(PCM)、差分脉码调制(DPCM)和增量调制(DM),以及自适应量化的差分脉码调制(ADPCM)、自适应增量调制(ADM)和自适应变换编码(ATC)、子带编码(SBC)技术。
由于波形编码器结构比较简单,没有充分利用语音信号的冗余特性,只有在较高速率上才能得到满意的语音质量。
而当编码速率降低到16kbit/s以下时,编码语音质量迅速下降,这类编码技术的算法结构简单,易于实现,且适应性强,可适应各种不同的信号。
参数编码技术是以语音信号产生的数学模型为基础,根据输入语音信号分析出模型参数(主要是指表征声门振动的激励参数和表征声道特性的声道参数),然后在解码端根据这些模型参数来恢复语音。
这种编码算法并不忠实地反映输入语音的原始波形,而是着眼于人耳的听觉特性,确保解码语音的可懂度和清晰度,基于这种编码技术的编码系统一般称之为声码器。
其主要用在窄带信道上提供8kbit/s以下的低速率语音通信和一些对时延要求较宽的(如卫星通信等)场合。
3.简述CELP编码工作原理。
CELP是Codebook Excited Linear Prediction的缩写，即码本激励线性预测编码，或简称为本激励编码。
CELP是利用码本（簿）来坐激励源的编码方法。
即把残差信号可能出现的各种（量化过的）样值实现存储在存储器中。
这些样值组合按一定规则排列存在存储器中。
每一个样值组合有一地址码，故这个存储器称为码本。
收发各有一个同样的码本。
在线性与测试，对于残差信号，并不传输它本身，而是先在本方的码本中检查出与这个信号最接近的样值组合的地址码，然后将这个码本地址码经传输电路发送到对方。
对码本的要求：•(1)码本中的信号应与实际信号相近，即相差最少；•(2)在满足(1)的前提条件下，码本容量最小。
这样地址码数目少，亦即编码的长度最小；•(3)搜索码本(即检查码本，找出最接近的信号)的时间最短。
这意味着处理时间短，时间迟延小；原理图如下图所示：4.QPSK、OQPSK与π/4-QPSK等调制方式各自的优缺点是什么？在衰落信道中一般选用哪种调制方式更合适，为什么？QPSK：优点：QPSK信号比BPSK信号的频带效率高出一倍。
缺点：但当基带信号的波形是方波序列时, 它含有较丰富的高频分量,所以已调信号功率谱的副瓣仍然很大,计算机分析表明信号主瓣的功率占90%,而99%的功率带宽约为10Rｓ。
QPSK是一种相位不连续的信号,随着双码元的变化,在码元转换的时刻,信号的相位发生跳变。
当两个支路的数据符号同时发生变化时,相位跳变±180°;当只有一个支路改变符号时,相位跳变±90°。
OQPSK ：优点：偏移QPSK 即OQPSK(OffsetQPSK)把QPSK 两个正交支路的码元时间上错开Ts/2=Tb,这样两支路的符号不会同时发生变化,每经过Tb 时间,只有一个支路的符号发生变化,因此相位的跳变就被限制在±90°,因而减小信号包络的波动幅度。