移动通信修改版

2012-2013学年09级《移动通信》复习题及参考答案2012-2013学年09级《移动通信》复习题及参考答案第一章概论1、什么叫移动通信?移动通信有哪些特点？【答】移动通信是指通信双方至少有一方在移动中（或者临时停留在某一非预定的位置上）进行信息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机或者行人）和移动体之间的通信，移动体和固定点（固定无线电台或有线用户）之间的通信。

特点：1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输；2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的；3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增；4、移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效；5、移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用。

2、单工通信与双工通信有何区别？各有何优缺点？【答】所谓单工通信，是指通信双方电台交替地进行收信和发信。

此工作方式设备简单，功耗小，但操作不便，通话时易产生断断续续的现象。

它一般应用于用户少的专用调度系统。

所谓双工通信，是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式，有时亦称全双工通信。

这种方式操作方便，但电能消耗大。

模拟或数字式的蜂窝电话系统都采用双工制。

3、数字移动通信系统有哪些优点？频谱利用率高、容量大，同时可以自动漫游和自动切换，通信质量好，加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小。

4、常用的移动通信系统有哪几种类型？多址：频分多址，时分多址，码分多址覆盖范围：广域网，局域网服务范围：专用网，公用网信号形式：模拟网数字网9、移动通信系统包括哪些主要技术?各项技术的主要作用。

主要技术：话音编码技术，调制技术，调频技术，交织技术，分集技术，天线导技术。

第二章调制解调跳频：用一定码序列进行选择的多频率频移键控扩展频谱：简称扩频通信，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必须的带宽，在收端采用相同的扩频码进行解扩恢复所传信息数据。

1、移动通信中对调制解调技术的要求是什么？第 1 页共9 页【答】1、所有的技术必须在规定频带内提供高的传输效率2、要使信号深衰落引起的误差数降至最小3、应使用高效率的放大器4、在衰落条件下获得所需要的误码率12、QPSK 、OQPSK 和π/4-DQPSK 的星座、相位转移图有和异同？【答】QPSK 、OQPSK 星象图一样，只是OQPSK 的相位变化不会出现π，而π/4-DQPSK 的星象图与QPSK 的差别就是整体偏移π/4。

19、扩频系统的抗干扰容限是如何定义的？它与扩频处理增益的关系如何？【答】扩频系统的抗干扰容限定义为：Ls][(S /N)-out +=G M j式中，Mj 表示抗干扰容限，G 表示扩频系统的处理增益，out (S/N)表示信息被正确解调而要求的最小输出信噪比，Ls 为接收系统的工作损耗。

它与扩频处理增益G 成正比。

20、直接序列扩频通信系统中，PN 码速率为1.2288Mc/s （c/s 即chip/s ，码片每秒），基带数据速率为9.6kbps ，试问处理增益是多少？假定系统内部的损耗为3dB ，解调器输入信噪比要求大于7dB ，试求该系统的抗干扰容限。

(表示正常工作条件下，接收机输入端所允许干扰的最大强度值，用分贝表示)【答】 处理增益为dB G 2112810log 106.9102288.1log 1036≈=⨯⨯⨯= 抗干扰容限为dB M 113)(7-21=+=21、为什么m 序列称为最长线性移位寄存器序列，其主要特征是什么？【答】n 级线性移位寄存器能产生的最大长度为1-2n位的码序列，m 序列就是用n 级移位寄存器通过线性反馈产生的，且具有最长长度。

主要特征：该序列具有随机性，二值相关性，多值相关性22、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】第三章移动信道的传播特性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。

4、在标准大气折射下，发射天线高度200m，接收天线高度为2m，试求视线传播极限距离。

6、某一移动通信系统，基站天线高度为100m，天线增益为Gb＝6dB，移动台天线高度为3m，天线增益Gm为0dB。

市区为中等起伏地，通信距离为10km，工作频段为150MHz，试求：(1) 传播路径损耗中值；(2) 若基站发射机送至天线的信号功率为10W，求移动台天线得到的信号功率中值。

(1) 根据已知条件，KT=0, LA=LT，式(3 - 68)可分别计算如下：由式(3 - 13)可得自由空间传播损耗［Lfs］= 32.44+20lgf+20lgd= 32.44+20lg150+20lg10= 96dB由图3 - 23 查得市区基本损耗中值Am(f,d) = 25dB由图3 - 24(a)可得基站天线高度增益因子Hb(hb, d) = -8dB移动台天线高度增益因子Hm(hm, f) = 0dB把上述各项代入式(3 - 68)，可得传播路径损耗中值为LA = LT = Lfs+Am(f, d)-Hb(hb, d)-Hm(hm, f) =96+25+8 = 129dB(2) 由式(3 - 63)和式(3 - 64)可求得中等起伏地市区中接收信号的功率中值Pp=Pt+Gb+Gm-Lt=10lg10+6+0-129=-113第四章抗衰落技术1.分集技术如何分类？在移动通信中采用了哪几种分集接收技术？【答】分类：按“分”划分，即按照接收信号样值的结构与统计特性，可分为空间、频率、时间三大基本类型；按“集”划分，即按集合、合并方式划分，可分为选择合并、等增益合并与最大比值合并；按照合并的位置可分为射频合并、中频合并与基带合并，而最常用的为基带合并；分集还可以划分为接收端分集、发送端分集以及发/收联合分集。

分集从另一个角度也可以划分为显分集与隐分集。

在移动通信中采用了：空间分集、频率分集、时间分集、最大比值合并(MRC)、等增益合并(EGC)、选择式合并。

3.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，使之在其某一时刻对齐，并按一定规则合并，属于时间分集/路径分集。

4.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】（2,1）卷积编码器的原理图见P154，图4-17（a ）当输入序列01101，有0m j =，000j =⊕=P ，00j =C1m j =，110j =⊕=P ，11j =C1m j =，011j =⊕=P ，10j =C0m j =，101j =⊕=P ，01j =C1m j =，110j =⊕=P ，11j =C故输出0011100111第5章 组网技术5、移动通信网的某个小区共有100个用户， 平均每用户C=5次/天， T=180秒/次， k=15%。

问为保证呼损率小于5%，需共用的信道数是几个? 若允许呼损率达20%， 共用信道数可节省几个?a=C*T*K*1/3600=0.0375m=(A/n)/aA=m.n.aA=100*0.0375=3.75查表得当B>0.05时，信道数为8当B>0.2时，信道数为5，所以节省3个信道8、常用的CDMA 系统可分为几类？其特点分别是什么？不同的用户信号是如何区分的？【解】常用的CDMA 系统可分为跳频码分多址FH-CDMA 和直扩码分多址DS-CDMA 。

在FH-CDMA 系统中，每个用户根据各自的伪随机（PN ）序列，动态改变其已调信号的中心频率。

各用户中心频率可在给定的系统带宽内随机改变，该系统带宽通常要比各用户已调信号的带宽宽得多。

FH-CDMA类似于FDMA，但使用的频道是动态变化的，FH-CDMA 中各用户使用的频率序列要求相互正交（或准正交），即在一个PN序列周期对应的时间区间内，各用户使用的频率在任一时刻都不相同（或相同的频率非常小）。

在DS-CDMA系统中，所有用户工作在相同的中心频率上，输入数据序列与PN序列相乘得到带宽信号。

不同的用户（或信道）使用不同的PN序列。

这些PN序列（或码字）相互正交，从而可像FDMA和TDMA系统中利用频率和时隙区分不同用户一样，利用PN序列（或码字）来区分不同的用户。

DS-CDMA有两个重要特点，一是存在自身多址干扰；二是必须采用功率控制方法克服远近效应。

9、DS-CDMA与TDMA、FDMA相比有哪些主要差别？【解】在DS-CDMA系统中，所有用户工作在相同的中心频率上，输入数据序列与PN序列相乘得到宽带信号。

不同的用户(或信道)使用不同的PN序列。

时分多址TDMA是指把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的)。

在频分双工(FDD)方式中，上行链路和下行链路的帧分别在不同的频率上。

在时分双工(TDD)方式中，上下行帧都在相同的频率上。

频分多址FDMA是指将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的频道(或称信道)供不同的用户使用。

在模拟移动通信系统中，信道带宽通常等于传输一路模拟话音所需的带宽，如25 kHz 或30 kHz。

在单纯的FDMA系统中，通常采用频分双工(FDD)的方式来实现双工通信，即接收频率f和发送频率F是不同的。

14、设蜂窝移动网的小区辐射半径为8km，根据同频干扰抑制的要求，同信道小区之间的距离应大于40km，问该网的区群应如何组成？试画出区群的构成图、群内各小区的信道配置以及相邻同道小区的分布图。

解：同道小区之间的安全距离的计算方法有16、什么叫中心激励？什么叫顶点激励？采用顶点激励方式有什么好处？两者在信道的配置上有何不同？【解】中心激励：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：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。