移动通信原理-整理(第三章)
通信原理第3章(樊昌信第七版)PPT
通信原理
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通信原理
第3章 随机过程
2
第3章 随机过程
第3章 随机过程
将 Rsc(0)0 代入下两式
Rcs(0) 0
R () R c ()co c s R c(s)sicn R () R s()co c s R s( c)sicn
E0t Ei tH 0= a H 0
a是输入过程的均值，H(0)是线性系统在f=0时的频率响 应，即直流增益。
15
输出过程o(t)的均值
0(t) h()i(t)d
对上式两边取统计平均：
得到
E [0 ( t) ] E h ()i( t ) d h () E [i( t ) ] d
(t)c (t)co c t ss(t)sic tn
得到
E ( t ) E [ c ( t ) c ] c t o E [ s ( s t ) s ] c t in
因为(t)平稳且均值为零，故对于任意的时间t，都有 E[(t)] = 0 ，所以
E [c ( t) ] 0 ， E [s( t) ] 0
Po f ＝Hf 2 Pi f
H(f)为系统的频率响应。
19
输出过程o(t)的功率谱密度
对下式进行傅里叶变换：
R o ( t 1 ,t 1 ) h () h () R i( ) d d R o ()
得出
Po(f) Ro()ejd
h ( )h ()R i()dd e jω τ d
(完整版)移动通信原理与系统课后习题答案
第一章概述1・1简述移动通信的特点^tfl①移动通信利用无後电沁行信息传衛②移动也fims干扰I不境下工⑦通信吝呈有用，©逋億癡纷宾杂丿⑤対移动台的要求高。
】・2移动台主夢受坯些干扰彭响？坯总千吒是埠同系统所特有的？答，①互谓干扰，②邻说干拣③同倾干扰■(蛉宵毎艸所特有吊)©多址干执.1.，旬注妊淇式移功連伯旳犬匡万史・说明善代话功週百东统旳柿魚：S.策一代(1G)以横拟式軽窩网为左養待征.是20也SP年代束的坪优初就幵怕商用的。
其中最有代表性的是的AMPS (Advanced Mohle Phone System J 以渭的TACS (lota! Access Communicatoa System)两大系扯・另外述有龙殴的NMT艮日本的HCMTS系统執从技术特色上看・1G以解决两个內态性中瑕基本的用戸这一莖幼态協核"F渲当老虑到姜二至信道动态性。
王要是擋施是乘用炽分多址fDMA方式翊对用户的动态寻址坊违：.并以妹窝丈网络结构和预车规划痢m敢再用方式.达到扩大走需无苓范国和帚足用户数苛烤他京札在信总动态特性匹配上.适当采用了性彼优良的橫猷涸頻方式.并刑用茶站二ixfB)分集方式抿抗之碗杼性袞轧第二代(20)以数字化为主要特征.构翩孚式蛭黑移动谢信系统它干20曲己90年代初正式去向侖用.耳*昂具有代表性的有欧洲的时分多址(TDMA) GSM (GSM Group Special Mobile, 19S9年以gar>3 Global System for Mobile CommuxucidoQ).北姜曲田分多址(CDHA)的IS-9S 两大郭克.男外还有0*05 PDC 系统轨从技木持色上音.它杲以坟字化为荟趾牧全血地誉庭了信型5用户的二生动态特性艮湖应的匹記猎施，主要扌:丄山揑Wg：才匸TDXfA i.GSX：.K CDX<A (IS^5)方氏实观对用户的动态寻址功能.#以數字丈蜂宮闷络结杓和頡率(相位)规划冥奴戲顼(相位〉芳用方就.从麵扩大老盖般务范劇和滙足用P數殳旁上的磅求.在对信追动态特性的匹配上釆取了下面一系列抬施，(1)采甲杭干批性館优良的訣字式调制I GMSK(GSM). QPSKC1S 95).性能优良的拭干扰纠榕编码，肯枳真(GSM. (S-95K矩联码<0SM)i⑵ 彳用功率校制衣TIE抗罢京转和远近效应・这1疔CDMA方求的IS・9$尤为或負(3)采用R适应畑j (GSM)和Rake檢收(IS 95)杭坝李选摄怡衰蒂与多径干状■(4)釆用值2定肘(码如竦用恼间交织方式(GS\D和块交织方罠(1S-9S)曲加性秤罷据三代.(3G)以纟圾U业务为主翌缚征・它于*世圮初和M投人裔业化迄岀有代表性的有北芙的CDMA2000.欧汕和E*的UCDMA及我国握岀的TD SCDMA三尺系疝另外还有欧制的DECT及北美的UMC-B6.从技术上看.3G是住2G系扰适配信追与用户二垂功态約性的基瑞上又引入了业务用动态也即在3G 系统中.用户业务既可以是单一的倍音、细职国悅也可以是多嫖洌1务，且用户适择业务是幢机的，这个是第三运渤态性的引人忡禺貌大大复卒化。
(完整版)移动通信原理
移动通信原理重点讲解
第一章概述1. 移动通信的定义。
移动通信：是指通信双方或至少一方可以在运动中进行信息交换的通信方式。
2. 移动通信的特点。
移动通信的主要特点如下:（1）移动通信利用无线电波进行信息传输，（2）移动通信在强干扰环境下工作（互调干扰，领道干扰，同频干扰），（3）通信容量有限，（4）通信系统复杂，（5）对移动台的要求高）3. 常用的移动通信系统（1）蜂窝式公用陆地移动通信系统，（2）集群调度移动通信系统，（3）无绳电话系统，（4）无线电寻呼系统，（5）卫星移动通信系统，（6）无线LAN/WAN4. 3G/4G标准目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。
目前提交的4G标准共有6个技术提案，分别来自北美标准化组织IEEE的802.16m、日本（两项分别基于LTE-A和802.16m）、3GPP的LTE-A、韩国（基于802.16m）和中国（TD-LTE-Advanced）、欧洲标准化组织3GPP（LTE-A）。
第二章移动通信的应用系统1. 移动通信系统的演进2. 无绳电话、集群移动通信的常用标准无绳电话标准：模拟制无绳电话标准，DECT标准。
集群移动通信标准：信令标准3. 根据覆盖范围，无线宽带接入网的分类。
个域网无线宽带接入技术，局域网无线宽带接入技术，城域网无线宽带接入技术，广域网无线宽带接入技术四类。
4. 无线局域网、无线城域网的标准无线局域网的标准：美国IEEE（国际电气和电子工程师联合会）802.11家族。
欧洲ETSI（欧洲通信标准学会）高性能局域网HIPERLAN系列。
日本ARIB（日本电波产业会）移动多媒体接入通信MMAC。
无线城域网标准：IEEE 802.16a第三章蜂窝的概念1. 切换策略：硬切换/软切换/接力切换切换(handover)是指在移动通信的过程中,在保证通信不间断的前提下,把通信的信道从一个无线信道转换到另一个无线信道的这种功能。
这是移动通信系统不可缺少的重要功能。
通信原理答案第三章2A
第三章3-1 设X 是0a =，1σ=的高斯随机变量，试确定随机变量Y cX d =+的概率密度函数()f y ，其中,c d 均为常数。
解：[][]E y cE x d d=+=，22222[][][]2[]E y E y c E X cdE X c -=+=22()()]2y d f y c -=-3-2 设一个随机过程()t ξ可以表示 ()2cos(2)t t ξπθ=+式中，θ是一个随机变量，且(0)12P θ==， (2)12P θπ==，试求(1)E ξ及(0,1)R ξ。
解： 由 (0)(2)1P P θθπ=+== 得到随机变量θ的概率密度分布函数为11()()()222f πθδθδθ=+-，11[]2cos(2)[()()]222cos(2)cos(2)2E t t d t t πξπππθδθδθθπππ-=++-=++⎰[1]1E =11(0,1)4cos()cos(2)[()()]2222R d πξππθπθδθδθθ-=++-=⎰ 3-3 设1020()cos sincos Y t X t X t ωω=-是一随机过程，若X 1和X 2是彼此独立且具有均值为0、方差为σ2的正态随机变量，试求：（1）[()]E Y t 、2[()]E Y t ；（2）()Y t 的一维分布密度函数()f y ; （3）12(,)R t t 和12(,)B t t 。
10201020102022102022221012002022220011[()][cos sin ][cos ][sin ][]cos []sin 0[()][(cos sin )][]cos 2[][]cos sin []sin (cos sin )02E Y t E X t X t E X t E X t E X t E X t E Y t E X t X t E X t E X E X t t E X t t t X ωωωωωωωωωωωωσωωσ=-=-=-==-=-+=+-=解：（）（）因为、22222212121012011022022210102201021()[()]0[()][()][()]())23(,)[()()][(cos sin )(cos sin )][]cos cos []sin sin [X Y t E Y t D Y t E Y t E Y t y f y R t t E Y t Y t E X t X t X t X t E X t t E X t t E X σσωωωωωωωω==-==-==--=+-为正态分布，所以也为正态分布，又，所以（）201022101022202102121212120][]cos sin [][]sin cos cos[()]cos (,)(,)[()][()](,)cos E X t t E X E X t t t t B t t R t t E Y t E Y t R t t ωωωωσωσωτσωτ-=-==-==3-4 已知()X t 和()Y t 是统计独立的平稳随机过程，且它们的均值分别为x a 和y a ，自相关函数分别为()x R τ、()y R τ。
移动通信原理人民邮电出版社电子课件(标准版)第03章
3.2.2 四相相移键控
四进制相移键控（QPSK）信号利用载波的4种 不同相位来表征数字信息。因此，对输入的二进 制数字序列应该先分组，将每两个比特编为一组， 然后用4种不同的载波相位去表征它们。每个载波 相位携带两个二进制符号，其信号表示式为 sQPSK (t ) A cos ct k k 1, 2,3, 4 kTs≤t＜(k + 1)Ts （3-10) 式中，Ts = 2Tb为四进制符号间隔； 为载波相 位，有4种可能状态。
sin ωc t
（3-16）
式中，I(t)表示同相分量； 表示正交分量，它相对 于同相分量偏移 。
由于同相分量和正交分量不能同时发生变化，相 邻1个比特信号的相位只可能发生 的变化，因而星 座图中的信号点只能沿正方形四边移动，不再沿对 角线移动，消除了已调信号中相位突变 的现象，如 图3-15（b）所示。
图3-19 MQAM调制解调原理框图
图3-20 16QAM的星座图
2．MQAM解调原理
MQAM信号同样可以采用正交相干解调方法， 其解调器原理图如图3-22所示。解调器输入信号与 本地恢复的两个正交载波相乘后，经过低通滤波 输出两路多电平基带信号。多电平判决器对多电 平基带信号进行判决和检测，再经L电平到2电平 转换和并/串变换器最终输出二进制数据。
/4四相相移键控（/4-QPSK）信号是在 QPSK和OQPSK基础上发展起来的，它具有以下 优点。 （1）在四进制码元转换时刻，当前码元的相位相 对于前一码元的相位改变 或 。 （2）可以使用非相干解调，避免相干解调中相干 载波的相位模糊问题。
与OQPSK只有4个相位点不同， -QPSK信号已 4 调信号的相位被均匀地分配为相距 /的8个相位点， 如图3-18（a）所示。8个相位点被分为两组，分别 用“· ”和“。”表示，如图3-18（b）和（c）所 示。已调信号的相位只能在两组之间（从“· ”跳 到“。”或反之）交替跳变，不能在同一组
通信原理第三章 ppt课件
制某载波的过程 。
通信原理第三章
3、调制的作用
★（1）将基带信号变成适合在信道中传输 的已调信号
★（2）实现信道的多路复用 （3）改善系统的抗噪声性能 （4）改变信号占用的带宽
通信原理第三章
4、调制的分类
连续波调制 （载波为正弦波）
振幅调制（AM, DSB ,SSB,VSB) 模拟调制 频率调制（FM )
（1）最直接的方法——滤波法：
将不含直流分量的基带信号m(t)和载波信号经乘法器后 得到双边带信号DSB，再通过一个单边带滤波器就得 到需要的单边带SSB信号。
m(t )
h (t )
S SSB ( t )
A cos c t
单边带调制 通信原的理第一三章般模型
单边带调制（SSB）的一般模 型
从图中看，SSB与DSB好象没什么不同， 但两者的h(t) 不同。DSB 的h(t) 要求保 留两个边带信号；而SSB 的h(t)只要求 保留一个而且只能保留一个边带信号。
1 2
t
－ c
0
通信原理第三章
A0
c
调幅AM信号
由图可见： （1）波形包络与输入基带信号m(t)成正比 （2）频谱具有上、下对称的两个边带 （3）频谱中心含离散载频分量，它并不携带信息 （4）要使调幅波的包络波形与基带信号波形相同， 则一定要满足两个条件： a、对所有的t的值|m(t)|max≤ A0，否则会过调制 b、载波频率必须高于基带信号的最高频率
线性调制器的一般模型
输出信号的一般表达式：
时域： s m ( t ) m ( t ) A co 0 t h ( s t )
且 m(t) M()
移动通信复习资料
移动通信复习资料移动通信原理与系统复习资料第⼀章：1.在4G系统中，⽹元间的协议是基于IP的，每⼀个MT（移动终端）都有各⾃的IP地址。
2.IP核⼼⽹：它不是专门⽤作移动通信，⽽是作为⼀种统⼀的⽹络，⽀持有线和⽆线接⼊。
主要功能是：完成位置管理和控制、呼叫控制和业务控制。
3.4G⽹络应该是⼀个⽆缝连接的⽹络，也就是说各种有线和⽆线⽹都能以IP协议为基础连接到IP核⼼⽹。
当然为了与传统的⽹络互联则需要⽤⽹关建⽴⽹络的互联，所以将来的4G⽹络将是⼀个复杂的多协议的⽹络。
4.移动通信的定义：指通信双⽅或⾄少有⼀⽅处于运动中进⾏信息交换的通信⽅式。
5.移动通信系统包括：⽆绳电话、⽆线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。
6.⽆线通信是移动通信的基础。
7.移动通信所受⼲扰种类：（1）：互调⼲扰：指两个或多个信号作⽤在通信设备的⾮线性器件上，产⽣与有⽤信号频率相近的组合频率。
从⽽对通信系统构成⼲扰的现象。
（2）：邻道⼲扰：指相邻或邻近的信道之间的⼲扰，是由于⼀个强信号串扰弱信号⽽造成的⼲扰。
（3）：同频⼲扰：指相同频率电台之间的⼲扰。
8.移动通信的⼯作⽅式：（1）：单⼯通信：指通信双⽅电台交替地进⾏收信和发信。
它常⽤于点到点通信。
（2）双⼯通信：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话⾳，没有“按-讲”开关。
（3）半双⼯通信第⼆章：1. 移动通信的信道：指基站天线、移动⽤户天线和两幅天线之间的传播路径。
2. 从某种意义上来说，对移动⽆线电波传播特性的研究就是对移动信道的研究。
（判断）3. 移动信道的基本特性就是衰落特性。
4. ⽆线电波的传播⽅式：直射、反射、绕射和散射以及它们的合成。
5. 移动信道是⼀种时变信道。
在这种信道中传播表现出来的衰落⼀般为：随信号传播距离变化⽽导致的传播损耗和弥散。
6. （1）阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。
电子科技大学《移动通信原理》 第三章 移动通信中的信源编码和调制解调技术
第三章 移动通信中的信源编码和调制解调技术
7
典型波形编码方式
PCM：Pulse-Code Modulation
2014年3月
1 1 1
* a1 a2
1 1 1
16
推广： b1 b2
2014年3月
第三章 移动通信中的信源编码和调制解调技术
数字调制器
exp j 2p f c t
二进制序列 比特变 符号
基带调 制
成形滤 波
si t
图3.3 数字调制器功能框图
2014年3月
各类二进制调制波形
14
数字调制技术分类
不恒定包络 ASK(幅移键控) QAM(正交幅度调制) MQAM(星座调制) FSK (频移键控) BFSK(二进制频移键控) MFSK(多进制频移键控) BPSK(二进制相移键控) DPSK(差分二进制相移键控) QPSK OQPSK(偏移QPSK) (正交四相 p/4QPSK 相移键控) DQPSK(差分QPSK) MSK(最小频移键控) GFSK(高斯滤波MSK) TFM(平滑调频)
对于M阶调制信号，有：
E s Eb log 2 M Eb log 2 M N0 N0 N0
2014年3月
第三章 移动通信中的信源编码和调制解调技术
18
频带利用率
也是带宽效率
每赫兹可用带宽可以传输的信息速率: R W b s Hz
R：为信息比特速率 R R log M s 2 W：信号所需带宽
无线移动通信信道扩展学习射频基础知识
移
– 极长波（极低频ELF）传播
动
• 波长为1~10万公里（频率为3~30Hz）的电磁波。理论研究表明，这一波
通
段的电磁波沿陆地表面和海水中传播的衰耗极小
信
– 超长波（超低频SLF）传播
原
理
• 波长1千公里至1万公里（频率为30~300Hz）的电磁波。这一波段的电磁 波传播十分稳定，在海水中衰耗很小（频率为75Hz时衰耗系数为
• 波长为1米~10米（频率为30~300MHz）的电磁波。超短波难以靠地波和 天波传播，而主要以直射方式（即所谓的“视距”方式）传播
10
无线通信的电磁波传播
– 微波传播
– 微波的传播类似于光波的传播，是一种视距传播。其主要在
移
对流层内进行。总的说来，这种传播方式比较稳定，但其传
动
播也受到大气折射和地面反射的影响。另外，对流层中的大
– 长波（低频LF）传播
• 波长1公里~10公里（频率为30~300kHz）的电磁波。其可沿地表面传播
移
（地波）和靠电离层反射传播（天波）
动
– 中波（中频MF）传播（AM：525KHz～1605KHz）
通
• 波长100米~1000米（频率为300~3000kHz）的电磁波。中波可沿地表面
信
传播（地波）和靠电离层反射传播（天波）。中波沿地表面传播时，受
G n 、 N F n
信
原
理
1 2 1 1 . 1 2 n . 1 n 1 .
24
射频基本概念辨析
• 第一节 功率相关概念
移
动
• 第二节 噪声相关概念
通
信
• 第三节 线性相关概念
原
理
第3章 移动通信中的编码和调制技术(3)
0
32/37
第3章 移动通信中的编码和调制技术
二、信道编码的分类：
移动通信系统中，常用到的信道编码： 奇偶校验码 重复码 循环冗余校验码 分组码 卷积码
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第3章 移动通信中的编码和调制技术
１、奇偶校验码：
特点：编码速率较高； 只能发现奇数个错误，不能纠错。 编码过程： 把信源编码后的信息流分成等长码组； 在每一信息组之后加入一位校验码元。 奇校验：10110010 偶校验：10110010 101100101 101100100
信噪比
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第3章 移动通信中的编码和调制技术
一、 信道编码原理（续）
信道编码是通过增加相关的冗余数据来提 高系统性能，也就是以增加传输带宽为代 价来取得编码增益的。
牺牲有效性 提高可靠性
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第3章 移动通信中的编码和调制技术
信道编码：在发射机的基带部分，信道编 码器按照某种确定的约束规则，把一段数 字信息映射成另一段包含更多数字比特的 码序列，然后把已被编码的码序列进行调 制以便在无线信道中传送。 信道译码：接收机可以用信道编码的约束 规则来检测或纠正由于在无线信道中传输 而引入的一部分或全部的误码。 用于检测错误的信道编码称做检错编码； 可纠错的信道编码被称做纠错编码。
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第3章 移动通信中的编码和调制技术
第3章 移动通信中的编码和调制技术
3.1 3.2 3.3 3.4 概述 编码技术 调制技术 扩频技术
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第3章 移动通信中的编码和调制技术
第3章 移动通信的编码和调制技术
3.1 概述 3.2 编码技术
3.2.1 信源编码 3.2.2 信道编码 3.2.3 交织编码
F《+移动通信原理》复习提纲资料
《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。
移动通信原理第3次课第3章多址技术3.1多址技术的基本概念3.2移动通信中的典型多址接入技术
(4)空分多址（SDMA） 当li=Si时，称为频分多址(SDMA)。
• 空分多址上下行链路分时使用同一频段，采用 智能天线产生无线电窄波束。系统为用户提供 专用的窄波束作为传输信道。 • 3G技术TD-SCDMA就综合应用了 CDMA/FDMA/TDMA/SDMA 多址接入技术。
(5) 正交频分多址OFDMA
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• 下行(前向)信道配置如下图所示。
下行CDMA信道 1.25MHz,基站发送
导频 同步 寻呼 信道 信道 信道 W0 W32 W1
寻呼 业务 信道 信道 W7 W8
业务 业务 信道 信道 W62 W63
其中，Wi代表第 i 路Walsh函数。64个信道中有一个导频信道 W0 ，一个同步信道W32，七个寻呼信道W1 ～W7 ，其余五十 五个为业务信道。
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• TDMA的主要技术特点： • 每载波8个时隙信道。每个信 道可传输一路数字话音，每个 载波最多可传输8路话音。 0 1 2 超高频 • 突发脉冲序列传输。移动台发 射时间是不连续的，只在分配 超频I 0 1 2 1 的时隙内才发送脉冲序列。 超频II 0 • 传输开销大，GSM的TDMA帧 层次结构如图3.9所示，共分 复帧I 0 1 2 为五个层次：时隙、TDMA帧、 TDMA帧 0 复帧、超帧、超高帧，每个层 次都需占用一些非信息位的开 四类时隙 1 (突发) 销，这样总的开销就比较大， 2 3 以致影响整体传输效率。 4 •需要严格的定时与帧同步, 技 术比较复杂。
2
• PDH数字复用系列由PCM的各次群组成：
6.1.3 数字复用的优点： 1）易于构成通信网，便于分支和插入，并且有较高的 传输效率。复用倍数适中，多在3～5倍之间。 2）可视电话、电视信号以及频分制群信号能与某个高 次群相适应。 3）与传输媒介，如对称电缆、同轴电缆、微波、波导 和光纤等传输容量相匹配。
《 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1．移动通信的定义和特点定义：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●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．移动通信网的分类第二章调制解调1．MSK（最小移频键控调制）定义：是一种特殊形式的FSK，其频差是满足两个频率相互正交的最小频差，并要求FSK信号的相位连续。
其h恒等于0.5会求频差以及相位轨迹，详见作业.●了解GMSK的产生原理（框图）●清楚为什么不采用MSK而采用GMSK：MSK的主瓣宽，旁瓣高（这是跳变，也就是高频分量造成的），采用高斯低通后，相位轨迹平滑了，于是方便无线通信使用。
●会画相位轨迹图（可在MSK的相位轨迹基础上画）3． /4－DQPSK●了解PSK不能采用的原因（与MSK不能采用的理由类似）而DQPSK如何改进。
●DQPSK的已调信号表达式Sk(t)=cos(Wc*t+θ)●需要知道其信号完全包含在载波的相位跳变中，便于差分检测。
●DQPSK与QPSK相比，频谱的主瓣变窄，旁瓣变小。
4．扩展频谱调制●定义：一种信息传输方式，在发端采用扩频码调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息所必需的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据。
●种类：直接序列扩频：直接用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱。
跳频：用一定码序列进行选择的多频率频移键控。
移动通信原理与系统——第三章 移动通信中的信源 编码和调制技术
根据ak ,h ,Tb可以重写一个码元内 2FSK信号表达式:
sFSK
(t)
cos(ct
akd t
k
)
cos ct
ak
h
Tb
t
k
cosct k (t)
式中
k (t) ak
h
Tb
k
kTb t (k 1)Tb
称作附加相位。
Mobile Communication Theory
3.3.1 相位连续的FSK
Mobile Communication Theory
3.2.2 移动通信中的信源编码
移动通信中的信源编码与有线通信不同，它不进需 要对信息传输有效性进行保障，还应该与其他一些系统 指标密切相关，例如容量、覆盖和质量。以GSM为例 说明。
以GSM系统中普通的全速率和半速率话音编码来说， 其速率分别为13kbps和6.5kbps，前者的话音质量好 于后者，但占用的系统资源是后者的两倍左右。当系统 的覆盖不是限制因素时，使用半速率编码可以牺牲质量 换取倍增的容量，即提高系统的有效性。而当系统的容 量相对固定时，可以通过使用半速率编码牺牲质量换取 覆盖的增加，因为半速率编码对于接收信号质量的要求 降低了。
f2
f1
f1
f2
f2
(a) 相位不连续的FSK波形
(b) 相位连 续的FSK波形
图 3.4 2FSK信号的波形
Mobile Communication Theory
3.3.1 相位连续的FSK
由图3.4可以看出，相位不连续的2FSK信号在码元交 替时刻，波形是不连续的，而CPFSK信号是连续的， 这使得它们的功率谱特性很不同。图3.5分别是它们的 功率谱特性例子。
《通信原理教学资料》第3章资料PPT课件
初识： 两个集合
特征量： 分布函数，数字特征
定义：严、宽
随 机
平稳 分类
高斯
时域频域特征 维纳-辛钦定理
过
程 通过线性系统的求解
举例：白噪声
应用：窄带随机过程
第3章 随机过程
3.1 随机过程的基本概念
什么是随机过程？
随机：发生前不定，发生后确定 随机试验：抛硬币，样本空间，随机变量
是全部样本函数的集合。
(t1) ={1 (t1), 2 (t1), …, n (t1)}
1 (t )
2 (t)
(t1) 是随机变量！
n (t)
t 0
3.1 随机过程的基本概念
角度2：随机过程是随机变量的集合。
(t1) ={1 (t1), 2 (t1), …, n (t1)}
在一个固定时刻t1上， (t)中的每个样本函数有一个取值 i (t1)全部取值集合{i (t1), i = 1, 2, …, n}是个随机变量， 记为 (t1)。
样本函数集合 随机变量集合 分布函数，数字特征，E[]的计算
3.2 平稳随机过程
严平稳、宽平稳，如何证平稳，数字特征，各态历经性 过程的时域、频域特性，功率概念，维纳-辛钦定理
3.3 高斯随机过程（概念）
3.4 平稳随机通过线性系统：输出平稳，输出功率谱
3.5 窄带随机过程：
窄带，成因，同相、正交分量，振幅相位分布，方法
不同时刻有不同的分布（那时它是随机变量）。
随机过程 (t)的一维分布函数：
F 1 ( x 1 ,t1 ) P [( t1 ) x 1 ]
随机过程 (t)的一维概率密度函数：
f1(x1,t1)F1 (xx1 1,t1)
移动通信原理与系统
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
《移动通信原理与系统》课件
3.2.3 移动通信中的信源编码举例
2G/3G中的话音信源编码 2G/3G中的话音信源编码的基本原理是相同的，都采用了
矢量量化和参数编码的方式。 1.IS-95中的变速率码激励线性预测编码（CELP）
IS-95中的CELP技术通过四个等级的变速率编码实现话音 激活，即使用者发声时进行全速率（9.6kbps）编码，而不 发声时仅仅传递八分之一（1.2kbps）的背景噪声，以降低 功耗和对其他用户的干扰。 2. GPRS/WCDMA中的自适应多速率编码（AMR）
以GSM系统中普通的全速率和半速率话音编码来说， 其速率分别为9.6kbps和4.8kbps，前者的话音质量好于 后者，但占用的系统资源是后者的两倍左右。当系统的 覆盖不是限制因素时，使用半速率编码可以牺牲质量换 取倍增的容量，即提高系统的有效性。而当系统的容量 相对固定时，可以通过使用半速率编码牺牲质量换取覆 盖的增加，因为半速率编码对于接收信号质量的要求降 低了。
可以把信源编码看成是在有效性和传递的信息完整性 （质量）之间的一种折中手段。
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3.2.2 移动通信中的信源编码
移动通信中的信源编码与有线通信不同，它不进需 要对信息传输有效性进行保障，还应该与其他一些系统 指标密切相关，例如容量、覆盖和质量。以GSM为例说 明。
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第三章 移动通信中的信源编码和调制技术
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1、说出GSM下列各主要参数（1）上下行频段GSM900: 下行935－960 上行890－915Dsc1800: 下行1710-1785上行1805-1880（2）双工间隔45、95MHZ（3）载频间隔200KHz（4）总频道个数124、374（5）每载波时隙数每载频信道数8（6）话音编码方式与编码速率（7）调制方式GMSK （高斯滤波最小频移键控）（8）中心频率与频道序号的关系Dsc1800 fu(n)=1710.2MHz + (n-512)×0.200MHz 上行频率fd(n)= fu(n)+95MHz 下行频率n=512~736频道GSM900: fu(n)=890.2MHz + (n-1)×0.200MHz 上行频率fd(n)= fu(n)+45MHz 下行频率n=1~124频道2、画出GSM系统的总体结构图，并标明各接口。
MS 移动台BTS 基站收发信机BSC 基站控制器MSC 移动交换中心VLR 拜访位置寄存器HLR 归属位置寄存器EIR 设备识别寄存器AUC 鉴权中心OMC 操作维护中心BSS 基站子系统NSS 网络子系统PTSN 公共电话网ISDN 综合业务数字网PLMN 公共陆地移动网络PSPDN 分组交换公共数据网NSSMSC：对它管辖区域内的移动台进行控制交换完成所有的交换和信令功能能考虑无线资源管理考虑用户的移动性位置更新过程切换过程与固定网连接VLR：存储与呼叫处理有关的一些数据移动站的位置登记HLR：管理部门用于移动数据管理的数据存储有关用户的参数以及目前所处的位置用户业务邓婕数据部分位置信息业务限制信息补充业务参数EIR:移动设备的识别存储移动台设备的参数的数据库AUC：鉴权加密数据移动用户身份认证和产生相应的鉴权参数BSSBTS：一个小区的无线收发信设备完成BSC与无线信道的转换UM的无线传输与控制无线收发设备BSC：对一个或者多个BTS进行控制及相应呼叫控制各种接口无线资源无线参数的管理移动台：移动设备（ME）和SIM卡无线处理功能与使用者之间的节后用户识别模块（SIM）接口：UM Abis AA接口定义为网路子系统（NSS）与基站子系统（BSS）间的通信接口，从系统功能实体来说，就是移动业务交换中(MSC）与基站控制器（BSC）之间的互连接口，其物理链接通过采用标准的2.048Mb/s PCM数字传输链路来实现。
此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。
Abis 接口定义为基站子系统的两个功能实体基站控制器(BSC）和基站收发信台（BTS）之间的通信接口，用于BTS（不与BSC并置）与BSC之间的远端互连方式，物理链接通过采用标准的2.048Mb/s 或64kbit/s PCM 数字传输链路来实现。
持所有向用户提供的服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。
Um 接口（空口接口）定义为移动台与基站收发信台（BTS）之间的通信接口，用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通，其物理链接通过无线链路实现。
此接口传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等。
物理信道是指TDMA 中的时隙即GSM 的一个载频上可提供8个物理信道.3、画出GSM 各逻辑信道示意图，说明专用和公共逻辑信道的作用。
逻辑信道是指在物理信道所传输的内容，即依据移动网通信的需要，为所传送的各种控制信令和语音或数据业务在TDMA 的8个时隙分配的控制逻辑信道或语音、数据逻辑信道。
GSM 数字系统在物理信道上传输的信息是大约由100多个调制比特组成的脉冲串，称为突发脉冲序列 （Burst ）以不同的“Burst ”信息格式来携带不同的逻辑信道。
专用信道用于传送用户语音或数据的业务信道，另外还包括一些用于控制的专用控制信道。
公共信道用于传送基站向移动台广播消息的广播控制信道和用于传送MSC 与MS 间建立连接所需的双向信号的公共控制信道。
BSSAGDMSCEIRHLR/AUC VLRVLRSMCMSUmB CE FPSTN ISDN PLMN PSPDNNSSAbisBTSBSCOMC MSC4、GSM下列信息分别在哪个逻辑信道传送，（1）语音和数据，（2）TDMA帧号和BSIC 号（3）LAI号，CELL ID号（4）鉴权指令（5）帧调整，功率调整（6）越区切换（7）信道指配公共信道广播信道（BCH）是从基站到移动台的单向信道频率校正信道（FCCH）传送频率校正信息同步信道（SYCH）传送帧同步（TDMA帧号）信息和BTS识别码（BSIC）信息（2）广播控制信道（BCCH）向每个BTS广播通用的信息,如：LAI号，CI号（3）公共控制信道（CCCH）是基站与移动台间的一点对多点的双向信道寻呼信道（PCH）广播基站寻呼移动台的寻呼消息随机接入信道（RACH）MS随机接入网络时用此信道向基站发送信息并申请指配一独立专用控制信道SDCCH允许接入信道（AGCH）基站向随机接入成功的移动台发送指配了的独立专用控制信道SDCCH（7）专用信道专用控制信道（DCCH）是基站与移动台间的点对点的双向信道独立专用控制信道（SDCCH）基站和移动台之间的指令（鉴权指令）与信道分配信息（4）慢随路信道（SACCH）基站向移动台传输功率控制信息、帧调整信息移动台向基站发来信号强度报告和链路质量报告（5）快随路信道（FACCH）基站移动台之间的越区切换信令消息（6）业务信道（TCH）是用于传送用户的话音和数据业务的信道（1）5、GSM突发脉冲有哪几种？常规突发脉冲的组成、各部分作用？突发脉冲是以不同的信息格式携带不同逻辑信道，在一个时隙内传输的，由100多个调制比特组成的脉冲序列。
可看成是逻辑信道在物理信道传输的载体。
普通突发脉冲频率校正突发脉冲同步突发脉冲接入突发脉冲空闲突发脉冲6、简述GSM系统的鉴权中心AUC产生鉴权三参数的原理和鉴权原理。
鉴权原理：基于GSM系统定义的鉴权键Ki当客户在网络上注册登记时，会被分配一个MSISDN、一个IMSI及一个与IMSI对应的移动用户鉴权键KiKi被分别存放在网络端的鉴权中心AC中和移动用户的SIM卡中鉴权的过程就是在VLR中验证网络端和用户端的Ki是否相同。
A3 鉴权A8 产生一个供用户数据加密使用的密钥KcA5 用户数据的加密AUC产生三参数组－－－RAND：随机数、SRES：符号响应（KI与鉴权算法A3）、Kc：用户鉴权建(ki与加密算法A8)鉴权过程：AUC产生鉴权三参数后将其传送给VLR鉴权开始时VLR通过BSS将RAND送给移动台的SIM卡。
SIM卡中具有与网络端相同的Ki和A3、A8算法，可产生与网络端相同的SRES和KcMS将SIM卡产生的SRES发给VLR，在VLR中进行鉴权验证因为SRES是随机的，所以在空中传输时是加密的7、说明GSM的TDMA帧、复帧、超帧、超高帧的组成和帧偏离的规定。
8、画出GSM系统语音处理的一般框图。
文库地址：/link?url=4W16EtxMh0JIRZ0FxCZJy74oSH5BQIguFyCnnCaZZNdwqq ODsWYsLXnvGGFGVqAQkzg0vscNdyFvPthQBi5cQtMTtiV7a6RLI8srtNY0wSy9、GSM系统的越区切换有哪几种类型？●同一BSC内不同小区间的切换BSC需要建立与新基站之间的链路，并在新的小区基站分配一个业务信道TCH。
网络MSC对这种切换不做控制●同一MSC/VLR内不同BSC控制的小区间的切换原BSC向MSC请求切换建立MSC与新的BSC、新的BTS的链路选择并保留新小区空闲TCH供MS切换后使用命令MS切换到新频率的新的TCH上切换成功后MS需要了解周围小区的信息，若位置区域发生了变化，呼叫完成后必须进行位置更新LR内不同BSC控制的小区间的切换●不同MSC/VLR控制的小区间的切换当MS从正在为其服务的原MSC的区域移动到目标MSC的区域时，目标MSC要向原MSC 提供一路由信息以建立两个移动交换机的连接切换号码（HON，Handover Number）路由信息由切换号码提供10、GSM系统的抗衰落技术有哪些？多径衰落因应摔了（慢衰落）时延扩展信道编码与交织编码Viterbi均衡与天线分集跳频技术话音激活与功率控制10、跳频技术：跳频就是有规则地改变一个信道的频隙（载频频带）发送端在时钟控制下，伪码发生器产生伪随机序列去控制频率合成至生成跳频载波系列，称做跳频图案公共信道（广播控制信道（BCCH））必须使用固定频率，所以把公共信道选在不参加跳频的频隙上（NT0）频率分集：抗拒通信系统中的瑞利衰落同一信号在不同频隙上有不同的瑞利衰落的影响频率相差越大这种干扰的相关性越小因此由频率分集分散到不同频隙上的突发脉冲不会受到同一瑞利衰落的影响，从而改善了传输质量。
当MS高速移动时，其它衰落影响较大，GSM所采用的慢跳频技术就无能为力了。
MS静止或慢速移动时，慢跳频技术可以使传输质量提高大约6.5dB 。
干扰分集：文库地址：关于跳频/link?url=SZzHuBmXCdxYLG6jD_LE9DQF24N5Rgd-sIOVSXNw0fYV j47VvmMdvztx6UDsa5t-b_4-wyIakYQb58OG-glOQ-0kdjLTO2eSqvOvMhwSqCW11、GSM系统中下列号码的名称与作用（1）IMSI（2）MSISDN（3）MSRN（4）TMSI （5）IMEI（6）LAIIMSI 国际移动用户识别码移动用户的唯一识别码，全球唯一的MSISDN 移动用户ISDN码MSISDN是供用户拨打的公开号码．MSRN 移动用户漫游号码: 由VLR临时分配的移动用户号码，用于建立呼叫路由TMSI 临时移动用户识别码由VLR分配的临时移动用户识别码，为了放置非法个人和团体通过监听无线路径上的信令交换而获得移动永华的真是IMSI或者跟踪移动用户的位置IMEI 国际移动设备识别码(IMEI) 确保系统中的移动设备不是盗用或者非法设备LAI 位置区识别码(LAI)12、GSM系统位置登记与更新包括哪三方面内容？什么是周期性位置更新？使移动台总与网络保持联系，以便移动台在网络覆盖范围内的任何地方都能接入到网络内（1）位置登记（IMSI附着／IMSI分离）（2）常规位置更新：从一个位置区到另一个位置区网络端接收到请求信息后便将移动台注册到一个新的VLR区域用户的归属寄存器HLR与新的VLR交换数据得到移动用户的新位置信息HLR通知移动台所属的旧的VLR删除用户有关信息（3）周期性位置更新：解决问题网络在特定时间未能收到来自移动台的任何信息。
方法系统采取强制登记措施，要求MS每隔一定时间登记一次，如３０分钟。