最新北京交通大学无线通信技术课后习题答案

习题4.10
• Bullington方法：用一个“等价”的单屏来替代多屏。从 发射机出发做各个实际障碍物的切线，选择最陡峭（上升 角最大）的那一条，从接收机出发做各个障碍物的切线， 选择最陡峭的那一条。等价屏就取决于最陡的发射机切线 和最陡接收机切线的交界面。然后利用公式4.27、4.28、 4.29、4.30计算。
习题2.2
• 考虑如下情形：从BS到MS有一条直接传输路径，而其他 的多径分量则由附近山脉的反射形成。BS与MS之间的距 离是10km,BS与山脉之间的距离和MS与山脉之间的距离 相同，均为14km。直接路径分量和各个反射分量到达接 收机的时间应该分布在0.1倍的符号间隔内，以避免严重 的符号间干扰。满足要求的符号速率是多少？
（b）
习题4.3
带入给定值得
（c）圆形抛物天线的最大尺寸La=2r
2
dR2L2a
2
2r
8r2
G pa rA A ies o 0 2 .5 /4 A 5 4 20 .5 5 r22 .2 r 2
dR
40 112
Gpar
习题4.8
• 假如我们有一天线增益为6dB的基站和一天线增益为2dB 的移动台，高度分别为10m和1.5m，工作于可以被认为是 理想的传导地面环境。两天线的长度分别为0.5m和15cm。 基站发送的最大功率是40W而移动台的功率为0.1W。两 者的链路（双工）中心频率均为900MHz，尽管在实际中 它们通过一个小的双工距离（频率差）分开。
无线通信
Wireless Communication
习题2.1
• 问：系统的载波频率对以下两种衰落有影响吗？（i）小尺 度衰落（ii）阴影衰落。对于采用低载频和高载频的情形， 当移动距离均为x时，哪种情形下，接收信号功率的变化 更为显著？为什么？
• 衰落：当移动台移动时，信道环境也发生了变化，使得信 号电平也随机波动，这种现象就是信号衰落。
输出的链路预算。对比PTX和PRX并对结果进行评价。 （c）对与第1题相同的圆形抛物天线，确定瑞利距离和天线
增益Gpar函数关系。
习题4.3
（a）Friis定律适用于天线远场，发送天线和接收天线至少
要间隔一个瑞利距离。
•
dR2La2201.352 150m0（圆形抛物天线的最大尺寸La=2r）
因而d<dR,所以Friis定律不适用。
• 满足要求的符号速率为：R=1/T=1.67ksymbols/s
习题4.1
• 天线增益常被定义相对于全向天线的关系（在各个方向上
的辐射/接收相同）。可以证明这样天线的有效面积为
Aiso=λ2/4π 。计算半径为r的圆形抛物线天线的增益Gpar， 其有效面积 Ae=0.55A，A为其展开的物理面积。
习题3.1
• 假定一部接收机由如下部件依次组成：（i）天线连接器和 馈线，衰减为1.5dB；（ii）低噪放大器，噪声系数为为 4dB，增益为10dB；（iii）单位增益的混频器，噪声系数 为1dB。求接收机的噪声系数。
• 解：
Gpar
Ae Aiso
0.55A
2 / 4
4 2
0.55r2
2.2
r
2
习题4.2
• 当从地球与地球同步卫星进行通信时，发送端与接收端间 的距离大约为35000km。假设自由空间损耗的Friis定律是 适用的（忽略开自大气的各种效应），并且站点有增益分 别为60dB（地球）和20dB（卫星）的抛物面天线，采用 11GHz的载波频率。
• （a）推出发送功率PTX和接收功率PRX间的链路预算。 • （b）如果卫星接收机要求最小的接收功率为-120dBm，
那么在地球站天线要求的发送功率为多大？
习题4.2
（a）
（b）
习题4.3
• 要求设计一工作于1GHz，两个相距90m的、有直径为 15m的圆形抛物天线的系统。
（a）Friis定律能够用来计算接收功率吗？ （b）假设Friis定律有效，计算从发射天线输入到接收天线
• （a）假如式（4.24）成立，计算接收天线输出处的可用 接收功率（分别为基站天线和移动台天线），表示为距离 d的函数。
• （b）对所有有效的距离d，即式（4.24）成立且天线的远 场条件满足，画出接收功率的图。公式4.24：
P RX dP TG X TG X R X h T d h 2 X R X 2,d4 h Th X R/X
等价图型
习题4.10
• 首先求出等价屏高度h，和发射机到等价屏的距离dTx
10hTx hhTx
6
dTx
16hRx hhRx 10 40dTx
• （a）f=900MHz，λ=1/3m
习题4.10
总的场变：其中E0=exp（-jK0x） 场强：
（b）f=1800MHz，λ=1/6m
习题4.10
（c）f=2.4GHz，λ=0.125m
习题4.8Байду номын сангаас
• （a）给定的参数为：
将参数带入公式得移动台和基站天线可用接收功率分别为
习题4.8
• （b）若使式（4.24）成立，d4h Th X R/X 41 1/3 1 0 .518 m0
接收功率随距离变化图
习题4.10
• 如图25.1（见课本）所示，用高为2m的天线从高楼的一 侧到另一侧进行通信。将高楼转换为一系列半无限屏，利 用Bulington方法计算由绕射引起的在接收天线处的场强， 其中：（a）f=900MHz（b）f=1800MHz（c）f=2.4GHz。
习题2.1
• 答：载波频率对衰落有很强的影响。当移动台以λ/2（或 更小）为步长进行移动时，小尺度衰落程度会发生很大变 化。因此，移动距离一定时，载波频率高的系统小尺度衰 落程度变化大。载波频率对阴影衰落有类似的影响。载波 频率越高，阻挡物投射的阴影越“尖锐”，从“光明” （即LOS不被遮蔽）区域到“黑暗”（即LOS被遮蔽）转 变所需移动距离越短。当然移动台与遮蔽物的距离也会对 从“光明”到“黑暗”所需移动距离造成影响。
path1(LOS)
path2
习题2.2
• 附近山脉的反射路径长度：2*14=28km
• 反射路径比直接路径长28-18km，因而相应的延时比直接
路径多：
18103 3108
60s
• 要保证直接路径分量和各个反射分量到达接收机的时间分 布在0.1倍的符号间隔内，则符合间隔应至少为
T=60/0.1=600µs