多普勒频移产生调制噪声5
移动通信__知识点
第1章1、什么是移动通信？与其他通信方式相比，移动通信有哪些特点？答：移动通信是指通信的一方或双方在移动状态中或临时停留在某一非预定位置上进行信息传递和交换的方式。
特点：1）移动通信的电波传播环境恶劣；2）多普勒频移会产生附加调制；3）移动通信受干扰和噪声的影响；4）频谱资源紧缺；5）建网技术复杂；6）由于移动环境恶劣，对设备的可靠性和工作条件要求较高。
2、移动通信主要使用VHF（甚高频）和UHF（特高频）频段的主要原因有哪些？答：（1）VHF/UHF 频段较适合移动通信。
（2）天线较短，便于携带和移动。
（3）抗干扰能力强。
3、移动通信有哪几种工作方式？分别有什么特点？答：1）单工制（同频单工）：指通信双方使用相同的工作频率的按键通信方式。
通信双方设备交替进行接收和发射，即发射不能接收，接收时不能发射。
2）半双工制（异频单工）：指收、发信机分别用两个不同频率的按键通话方式。
3）全双工制：指通信双方收、发信机同时工作，任一方发话的同时，也能收到对方的语音，无需PTT按键。
特点：参见课本Page54、蜂窝移动通信系统的组成（由哪些功能实体组成？）：交换网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、移动台（MS）。
5、FDD和TDD的概念和各自的应用场合是什么？答：频分双工（FDD）适合于宏小区、较大功率、高速移动覆盖；时分双工（TDD）适合微小区、低功率、慢速移动覆盖。
6、第一代移动通信系统（1G）（模拟蜂窝移动通信系统）缺点：频谱利用率低，系统容量有限，抗干扰能力差，业务质量比有线电话差，有多种系统标准，跨过漫游难，不能发送数字信息，不能与综合业务数字网（ISDN）兼容。
7、2G（数字蜂窝移动通信系统）缺点：系统带宽有限，限制了数据业务的发展，也无法实现移动多媒体业务，而且由于各国的标准不统一，无法实现各种体制之间的全球漫游。
8、3G 的提出主要有三个目的：一是解决频谱资源问题，提高频谱使用的效率；二是解决移动通信的全球漫游问题；三是提供移动多媒体业务。
扩频通信中的多普勒频移及补偿方法
6加特纳.锁相环技术.北京：人民邮电出版社，2007
7卢护林 冼友伦 苏 涛.一种相位编码信号多普勒补偿方法的研究与实现，火控雷达技
术.2009,(38).
常用信号为窄带信号(带宽远小于中心频率)，其发射信号可以表示为： 其中，Re表示取实部， 为调制信号的复包络， 为发射角频率。则自由目标反射的回波信号为： 其中， 为回波滞后于发射信号的时间，其中R为收发双方间的距离，c为电磁波的传播速度（光速），k为回波的衰减系数。
当目标和基站之间没有相对运动时，则距离R为常数。回波与发射信号之间有固定相位差 ，它是电磁波往返于基站与目标之间所产生的相位滞后。而当目标与基站站之间有相对运动时，则距离R随时间变化。设目标和基站作匀速相向运动，则在时间t时刻目标与信源间的距离 为： 其中， 为t=0时的距离， 为目标和基站的相对径向运动速度。
五 参考文献
1王丹志，李署坚．高动态解扩接收机的载波跟踪与数据解调．研究与分析．2001·4
2程乃平，任宇飞，吕金飞．高动态扩频信号的载波跟踪技术研究．电子学报。2003·12·
31(12A)，2147—2150
3张厥盛，郑继禹，万心平．锁相技术[M]．西安：西安电子科技大学出版社，2000
4王福生，鲁昆生.锁相技术(第二版).武汉：华中科技大学出版社,2009
Costas环工作原理
在通信中，由于发射端高速移动或者发射端距离接收端比较远，使得发回的信号很微弱，又由于移动引起的多普勒效应，频率漂移严重。在这种情况下，如果采用普通接收机，势必要求它有足够的带宽，这样势必会有更多的噪声没有被滤掉，从而使得接收机的输出信噪比将严重下降而无法有效地检出有用信号。如果采用下图所示的锁相接收机，利用环路的窄带跟踪特性，就可以十分有效的提高输出信噪比，获得满意的接收结果。
扩频通信中的多普勒频移及补偿方法
扩频通信中的多普勒频移及补偿方法多普勒频移是指当发射信号源和接收信号源之间存在相对运动时，接收信号的频率会受到运动的影响而发生变化的现象。
在扩频通信中，多普勒频移是一种主要的信道参数，需要进行补偿以确保正常的数据传输。
本文将介绍多普勒频移的原因、影响以及常用的补偿方法。
多普勒频移的原因主要有两个：一是天体运动引起的多普勒效应，即接收信号源和发射信号源之间的相对运动；二是多径传播引起的多普勒频移，即信号在传播路径中遇到的多个反射、散射和绕射等导致的传播延迟和路径变化。
这两种原因都会导致接收信号的频率变化，从而影响信号的接收质量。
多普勒频移的影响是引起信号码片偏移的一个重要因素。
在扩频通信中，发送端将原始数据通过扩频码转化为码片序列，接收端需要通过解扩码来还原原始数据。
如果接收信号经历了多普勒频移，会导致接收端误判码片序列的位置，造成解扩码错误，从而影响信号的接收质量和数据传输速率。
因此，对于扩频通信中的多普勒频移，需要进行补偿以恢复码片序列的正确位置。
下面将介绍常用的多普勒频移补偿方法。
1.直接补偿法：直接从接收信号中获取多普勒频移信息，并通过数学运算直接补偿码片序列的偏移。
这种方法需要根据接收信号模型和多普勒效应的数学表达式进行计算，相对较为复杂，但可以较精确地进行补偿。
2.色散补偿法：根据信号经过自由空间传播的色散特性，利用接收信号的频率谱信息进行补偿。
这种方法通过频谱分析和频移计算，对接收信号进行频率或相位调整，以实现多普勒频移的补偿。
色散补偿法可以在一定程度上减小码片序列的偏移，但对环境噪声和干扰较为敏感。
3.卡尔曼滤波法：基于状态估计的卡尔曼滤波方法，通过对信号频率特性的估计，对接收信号进行补偿。
这种方法可以根据信号的状态和动态模型，进行频率估计和误差补偿，较好地解决了多普勒频移的问题。
4.转发者辅助补偿法：引入额外的转发信号源或转发设备，对接收信号进行转发处理，利用转发设备与接收设备之间的固定距离，从而消除多普勒频移的影响。
2.关于无线信道的多普勒谱,请回答以下问题
2．关于无线信道的多普勒谱，请回答以下问题：(1) 在某些无线信道中，多普勒频移会引起无线信道输出信号的混叠。
请描述产生混叠的各种原因；(2) 无线信道中的多普勒谱有一种经典谱(classic spectrum)，请解释产生这种谱形状的机理；(3) 请用Simulink 工具编写代码(S-Function 方式)，产生一单径瑞利信道，其多普勒谱为经典谱，其中移动速率为120km/h 。
并请回答：证明自己用计算机产生的经典谱是正确的可能方法。
答：（1） 多普勒频移不产生频混的情况:各载波多普勒频移方向相同，大小差不多时，如高频载波的整体带宽不太宽，载波分隔比较大。
多普勒频移产生混叠的各种原因：A 、移动通信中复杂的环境使得多普勒频移扩展成为了一个频带,因为每条多径相对于接收机都有一个不同的角度或者速度,从而产生的多普勒频移也各不相同； B 、系统中设置有频带保护间隔，如果OFDM 的载波间距很近，也就是说载波数很多，多普勒会产生频混，因为不同载波的多普勒不同，最严重的是相邻载波多普勒频移方向不同，一个正偏，一个反偏。
从统计上看，如jakes 谱是一个中心对称的U 字形谱，当然还有其它谱，主要看什么信道，如cost207信道谱是另一个形状；C 、多普勒频移引起快衰落，当存在频移时，这样各个子载波在采样点（频域）时混叠，从而造成ICI 。
注意多普勒频移不改变频域的正交性，而只有存在多普勒频展时才改变了子载波的正交性，但两者同样会出向ICI ，这是因为OFDM 是在频域采样，是基于奈奎斯特第二采样定理（采样点不失真）进行的，而当出现上述两者之一时，就会违反其采样原则，从而造成ICI 。
D 、所谓时变快衰落是由于多径传播加上移动站移动(多普勒效应)引起的, 当载波频率1GHz,车速10m/s,fd 差不多30Hz 。
而正是多径传播, 各个路径到达的时间不一致,在我们要接收的符号间隔内,叠加了前一个符号的尾巴加上少了尾巴的本符号。
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电波传输方式
散射波 :由天线辐射出去得电磁波投射到 低空大气层或电离层中不均匀介质时产 生散射,其中一部份到达接收点。散射传 播距离远,但就是效率低,不易操作,使用 并不广泛。
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移动通信信号得衰落
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移动通信环境得时变性
衰落(Fading) 分为慢衰落和快衰落。 慢衰落:由阴影效应产生,一般服从正态
移动通信原理与系统
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教学重点和学习难点
教学重点:现代移动通信得基本概念、移 动信道得电波传播和信道分析、现代移 动通信系统得基本技术和网络构成、 GSM系统、窄带CDMA移动通信系统、 宽带CDMA(第三代)移动通信系统。
学习难点:
蜂窝移动通信系统得概念和建模
移动信道得基本概念和建模分析方法
互不兼容、不利于漫游、覆盖受限、业 务受限、易被窃听、不能于ISDN兼容
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移动通信得发展——数字化
模拟移动通信系统频谱利用率低、设备复杂、 价格昂贵、业务种类受限、保密性差
80年代中期～90年代末,欧洲、美国、日本等发 达国家和地区先后推出了数字移动通信系统— —第二代移动通信系统:
1992年欧洲推出商用得GSM 1991美提出得IS-54 1993日本提出得PDC 1993美国提出得IS-95(N-CDMA)
1897年,马可尼在陆地和一艘拖船上完成 莫尔斯电码无线通信实验,标志无线电通 信得开始,开创了海上通信业。
1909年马可尼获得诺贝尔物理学奖,后来享 有“无线电之父”得美誉。
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TITANIC & Mobile munication
TITANIC Tragedy Spawns Wireless 31 Advancements
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移动通信的基本概念解读
个人移动通信的诞生及演进
实现个人电话的梦想--蜂窝状移动电话的诞生
背景：随着无线电报和无线广播的发展，人们更 希望有一种可以随身携带、不用电话线路的电话。 70年代初，贝尔实验室提出蜂窝系统的覆盖小区 概念后，很快进入了实用阶段。 1979年，美国芝加哥试验成功AMPS模拟蜂窝式 移动电话系统，83年在美国投入商用。 1987年，我国第一个移动电话局在广州开通，进 入第一代模拟移动通信时期，引进英国的TACS 系统。
移动通信的特点
1无线电波传播环境复杂
在移动通信中，基站至用 户间靠无线电波来传送信 息。当前，移动通信的频 率范围在甚高频（ VHF ， 30 ～ 300MHz ）和特高频 （UHF，300～3000MHz） 内
工作频段特点：
传播距离在视距范围内，通常为几十千米；天线 短，抗干扰能力强；且以地表面波、电离层反射 波、直射波和散射波等方式传播，受地形地物影 响很大 移动台接收到的电波 一般是直射波和随时 变化的绕射波、反射 波、散射波的叠加， 这样就造成所接收信 号的电场强度起伏不 定，最大可相差20～ 30 dB，这种现象称为 多径传播 衰落。
• 例如，运动着的车辆、船舶、飞机或行走着的人与固定点 之间进行信息交换，或者移动物体之间的通信都属于移动 通信。
– 这里所说的信息交换，不仅指双方的通话，同时也 包括数据、传真、图像等多媒体业务
移动通信的特点
移动通信与其他通信方式相比，主要具有以下 特点：
无线电波传播环境复杂 多普勒频移产生调制噪声 移动台工作时经常受到各种干扰 对移动台的要求高 通道容量有限 通信系统复杂
这被认为是无线电通信的第一次实际应用。 紧接着，马可尼在英国建立了世界上第一家无线电器 材公司——英国马可尼公司
一种衰落信道下MFSK信号符号速率估计算法
一种衰落信道下MFSK信号符号速率估计算法董鑫;欧阳喜;李斌【摘要】在短波通信中,MFSK是一种常见的调制方式,其符号速率估计对非合作接收方有重要意义,而短波信道干扰常对符号率估计造成影响.本文通过分析信道干扰对信号传输的影响,提出一种衰落信道下MFSK信号符号速率估计算法,该算法通过小波脊线提取、小波脊线滤波、过零点间隔聚类等方法,能有效地克服短波信道中多径效应和多普勒频移对符号速率估计的影响.仿真实验结果表明,本文算法在低信噪比、加入多普勒频移和多径效应等信道条件下仍具有较高的估计精度,可用于实际工程.【期刊名称】《数据采集与处理》【年(卷),期】2015(030)005【总页数】10页(P1121-1130)【关键词】多进制频移键控;短波;符号速率;多径效应;多普勒频移【作者】董鑫;欧阳喜;李斌【作者单位】解放军信息工程大学信息系统工程学院,郑州,450002;解放军信息工程大学信息系统工程学院,郑州,450002;河南工业大学图书馆,郑州,450002【正文语种】中文【中图分类】TN911.7多进制频移键控(M-ary frequency-shift keying, MFSK)是现阶段广泛应用于短波通信中的重要调制方式之一，而符号速率是进行信号解调的必要调制参数，因此准确的盲符号速率估计对于非合作接收有重要意义。
目前，常见的MFSK信号符号速率估计算法有以下几类：文献[1]提出了基于时域瞬时特征的估计算法，但在当信号载频不为零时迅速恶化。
文献[2-3]提出运用循环自相关算法，文献[4]提出运用最大似然函数方法估计数字信号符号速率，虽然获得了较高的精度，但运用于MFSK信号时精度下降或不再适用。
文献[5-7]提出了基于Haar小波和谱线检测的符号速率估计算法，并在文献[8]应用到调制分类中，适用于非零载波频率的数字带通信号，但在信噪比较低，或存在时间选择性衰落和频率选择性衰落时，谱线检测受到较多的小波峰和毛刺干扰进而失效。
5G低轨卫星移动通信系统多普勒频偏估计算法
5G低轨卫星移动通信系统多普勒频偏估计算法李耀晨;赵渊;裴文端【摘要】随着卫星移动通信系统近些年来的快速发展,高传输速率、广泛覆盖范围、较低的传输时延以及较强灵活性是新一代的5 G低轨 (LEO)卫星移动通信系统发展的要求,但是由于低轨卫星移动速度很快,产生了较大的多普勒频移;通过建立使用5 G候选波形滤波的正交频分复用技术 (F-OFDM)的新型低轨卫星移动通信系统,针对该新型系统设计一种新的多普勒频偏估计方法,首先借助卫星轨道的多普勒特性来计算整数多普勒频偏,第二步借助 F-OFDM资源块中的导频信息来估计精确的多普勒频移;主要完成了 5G低轨卫星移动通信系统模型的建立与算法在系统中的仿真来验证其实际性能,经过仿真可以得到,本算法与同类算法相比计算复杂度低且精度较高.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)010【总页数】5页(P226-229,234)【关键词】F-OFDM;低轨卫星;多普勒特性;导频【作者】李耀晨;赵渊;裴文端【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四研究所,石家庄 050000;中国电子科技集团公司第五十四研究所,石家庄 050000;中国电子科技集团公司第五十四研究所,石家庄 050000【正文语种】中文【中图分类】TN927.230 引言随着卫星移动通信系统近些年来的不断发展，军民用户对于新一代的高传输速率、广泛覆盖范围、较低的传输时延以及较强灵活性的5G低轨(LEO)卫星移动通信系统的需求日益增长。
相比于地面通信系统，LEO卫星移动通信系统覆盖范围更加广泛，多颗低轨卫星即可实现全球无缝覆盖；而相比于地球同步轨道(GEO)和中轨道(MEO)卫星移动通信系统，LEO卫星移动通信系统又具有较低时延和灵活的网络调度的优点。
由于单颗LEO卫星对地面的覆盖范围远小于GEO卫星，需要数十颗甚至数百颗LEO卫星才可以实现全球无缝覆盖。
但是低轨卫星由于距离地球较近，信号传输时延得以大大降低，信号功率的衰减也大大降低，较低的卫星信号发射功率即可满足需求，降低了卫星和地面终端的设计成本和复杂度。
水声通信中的抗干扰算法研究
水声通信中的抗干扰算法研究一、引言水声通信作为一种在水下环境中进行信息传输的重要手段，具有广泛的应用前景，如海洋科学研究、水下资源勘探、军事通信等。
然而，由于水下环境的复杂性和特殊性，水声通信面临着诸多干扰因素，如噪声、多径传播、多普勒频移等，这些干扰严重影响了通信的质量和可靠性。
因此，研究有效的抗干扰算法对于提高水声通信系统的性能具有重要意义。
二、水声通信中的干扰因素（一）噪声干扰水下环境中的噪声主要包括海洋环境噪声、船舶噪声、生物噪声等。
这些噪声具有随机性和宽频带特性，会淹没有用信号，导致接收端信号的信噪比降低，从而增加了信号检测和处理的难度。
（二）多径传播干扰由于水下介质的不均匀性和反射特性，水声信号在传播过程中会经历多条不同路径的传播，从而产生多径效应。
多径信号之间的相互叠加会导致信号的时延扩展和幅度衰落，严重影响通信的可靠性。
（三）多普勒频移干扰当发射端和接收端之间存在相对运动时，会产生多普勒频移。
多普勒频移会导致接收信号的频率发生变化，从而破坏了信号的频谱结构，影响了信号的解调和解码。
三、常见的抗干扰算法（一）自适应滤波算法自适应滤波算法是一种根据输入信号的统计特性自动调整滤波器参数的算法。
在水声通信中，常用的自适应滤波算法包括最小均方（LMS）算法、递归最小二乘（RLS）算法等。
这些算法能够有效地抑制噪声干扰，提高信号的信噪比。
（二）多径分集接收算法多径分集接收算法通过对多径信号进行分离和合并，以充分利用多径信号中的能量，提高接收信号的质量。
常见的多径分集接收算法包括等增益合并（EGC）算法、最大比合并（MRC）算法等。
（三）多普勒补偿算法多普勒补偿算法通过对接收信号的频率进行校正，以消除多普勒频移的影响。
常见的多普勒补偿算法包括基于频域的补偿算法和基于时域的补偿算法。
四、新型抗干扰算法的研究进展（一）基于深度学习的抗干扰算法随着深度学习技术的发展，越来越多的研究开始将深度学习应用于水声通信的抗干扰领域。
移动通信练习题+答案
移动通信练习题一、判断题：请在下列每小题前面对应的()中.认为所陈述对的打“J” . 错的打“义”。
1.(J)所谓移动通信.是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。
2.(X)邻道干扰是指相邻或邻近的信道(或频道)之间的干扰.是由于一个弱信号串扰强信号而造成的干扰。
(强信号串扰弱信号)3.(J)移动通信的信道是指基站天线、移动用户天线和两幅天线之间的传播路径。
4.(X)电波的自由空间传播损耗是与距离的立方成正比的。
(平方)5.(X)由于多径传播所引起的信号衰落.称为多径衰落.也叫慢衰落。
6.(X)移动通信中.多普勒频移的影响会产生附加的调频噪声.出现接收信号的失真。
7.(J)莱斯分布适用于一条路径明显强于其他多径的情况。
在接收信号中没有主导分量时.莱斯分布就转变为瑞利分布。
8.(X)在多径衰落信道中.由于时间色散导致发送信号产生的衰落效应是快衰落和慢衰落。
(频率色散)P399.(。
)分集接收的基本思想.就是把接收到的多个衰落独立的信号加以处理.合理地利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。
10.(J)在实际工程中.为达到良好的空间分集效果.基站天线之间的距离一般相当于10 多个波长或更多。
11.(X) GSM移动通信系统中，每个载频按时间分为16个时隙，也就是16个物理信道.812.( V ) GSM中的逻辑信道分为专用信道和公共信道两大类。
13.( X ) GSM中的同频干扰保护比要求C/I >-9dB.工程上一般增加3dB的余量。
914.(X)GSM中的广播控制信道BCCH和业务信道TCH 一样可通过跳频方式提高抗干扰性能。
P26115.(J)跳频就是有规则地改变一个信道的频隙(载频频带)。
跳频分为慢跳频和快跳频。
在GSM的无线接口上采用的是慢跳频技术。
16.( V ) GPRS是指通用分组无线业务.是基于GSM网络所开发的分组数据技术.是按需动态占用频谱资源的。
P29317.(X) GSM系统中.有一种干扰称为“远-近”效应.可通过功率控制减小这种效应。
高速环境下5G_覆盖恶化应对策略研究
31Internet Technology互联网+技术一、引言近几年，随着全国高速铁路的快速建设和发展，以及高铁、磁悬浮等一些高速交通工具的应用，高效率出行已成为今天人们日常出行的首选。
但在高速移动环境下的5G 覆盖质量会出现恶化，主要有以下几点原因：①终端高速移动时多普勒频偏大，影响终端接入，严重时会导致语音掉话或数据掉坑；②与2G、4G 频段相比，5G 工作频段较高，站址间距进一步缩短，高速移动环境下终端切换更为频繁且切换时间短，切换成功率不高，导致信令负荷加重、掉话和数据业务用户感知的网络性能下降；③覆盖高速干线（高铁或磁悬浮）的专用小区和周边小区存在同频干扰，导致信号产生相对相位差，影响SINR 值和终端业务速率。
目前，随着高铁不断提速，运营时速达350公里/小时，磁悬浮时速达431公里/小时，加之5G 工作频段高、频率资源紧张，导致上述问题尤为突出。
本文将通过三种技术手段来克服上述难题，并基于此对组网方案进行分析和探讨，针对不同周边环境给出组网方案建议，以更为灵活的方式实现高速环境下的5G 良好覆盖，提升用户5G 体验，这对于巩固我国5G 网络领先地位具有重要意义。
二、克服高速移动环境下5G 覆盖恶化的方法（一）5G 上行频谱估计校正，下行预纠偏技术可应对多普勒频移1.多普勒频移的产生根据多普勒原理，高速移动的车体内接收机产生频移的值主要与几个因素相关：车辆行驶方向（即接收机移动方向）、信号传播方向的角度、车辆行驶速度（即接收机移动速度）以及载波频率。
多普勒频移公式如下所示：高速环境下5G覆盖恶化应对策略研究其中，f 而言，上下行频率相同，目前国内5G 主用的室外载波频率一般是2.6GHz 或3.5GHz；θ是角度，是接收机信号和接收机移动方向夹角；v 是车辆行驶速度；c 是波速，（即3×108m/s）；接收机在高铁场景通信时频移产生如图1所示，接收到多普勒频移后的频率为f x ；终端接近5G 移动通信基站时，f x 为f ＋f y ，终端离开5G 移动通信基站时，f x 为f －f y。
移动通信(第五版)(章坚武)第1章
（2） TDMA。 当前应用这种多址方式的主要蜂窝系统有 北美的DAMPS和欧洲的GSM，在我国这两种制式也都有应用， 但GSM占绝大多数。所谓TDMA，就是一个信道由一连串周期 性的时隙构成。不同信号的能量被分配到不同的时隙里，利用 定时选通来限制邻近信道的干扰，从而只让在规定时隙中有用 的 信 号 能 量 通 过 。 实 际 上 ， 现 在 使 用 的 TDMA 蜂 窝 系 统 都 是 FDMA和TDMA的组合，如美国TIA建议的DAMPS数字蜂窝系 统就是先使用了30 kHz的频分信道，再把它分成6个时隙进行 TDMA传输。
VLR是存储用户位置信息的动态数据库。当漫游用户进 入某个MSC区域时，必须向该MSC相关的VLR登记，并被分配 一个移动用户漫游号（MSRN），在VLR中建立该用户的有关 信息，其中包括移动用户识别码（MSI）、移动用户漫游号 （MSRN），所在位置区的标志以及向用户提供的服务等参 数，这些信息是从相应的HLR中传递过来的。MSC在处理入 网、出网呼叫时需要查询VLR中的有关信息。一个VLR可以 负责一个或若干个MSC区域。
（3） CDMA。 当前应用这种多址方式的主要蜂窝系统有 北美的IS-95 CDMA系统。所谓CDMA，就是每一个信号被分 配一个伪随机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配 到不同的伪随机序列里。在接收机里，信号用相关器加以分 离， 这种相关器只接收选定的二进制序列并压缩其频谱，凡 不符合该用户二进制序列的信号，其带宽就不被压缩。结果 只有有用信号的信息才被识别和提取出来。
与其他通信方式相比， 移动通信具有以下基本特点：
(1) 电波传播条件恶劣。
(2) 具有多普勒效应。
由于移动台在运动中，所以产生多普勒频移效应，频移值fd 与移动台运动速度v、工作频率f（或波长λ）及电波到达角θ有关，
北京工业大学移动通信作业答案
北京⼯业⼤学移动通信作业答案第⼀章绪论1、移动通信的⼯作⽅式主要有⼏种？蜂窝式移动通信系统采⽤哪种⽅式？双⼯⽅式分类。
答：移动通信的⼯作⽅式：单⼯、双⼯、半双⼯。
蜂窝式移动通信系统采⽤双⼯。
双⼯⽅式分类：时分双⼯（TDD）、频分双⼯（FDD）。
2、什么叫移动通信？有哪些主要特点？答：移动通信是指通信双⽅中⾄少有⼀⽅在移动中(或暂时停留在某处)进⾏信息传递的通信⽅式，成为现代通信中发展最快的通信⼿段之⼀。
特点：利⽤⽆线电波进⾏信息传输；在强⼲扰环境(外部⼲扰+内部⼲扰)下⼯作；⽆线电频率资源⾮常有限；提⾼通信容量；对移动终端设备要求⾼，必须适合移动环境；系统复杂，⽹络管理和控制必须有效。
3、1G、2G、3G、4G移动通信系统的主要特点对⽐。
答：1G：全⾃动拨号，全双⼯⽅式，越区频道转换，⾃动漫游。
是模拟通信系统，采⽤⼩区制，蜂窝组⽹，多址接⼊⽅式为频分多址FDMA，调制⽅式为FM。
2G：数字移动通信系统；采⽤⼩区制，微蜂窝组⽹；能够承载低速的数据业务；调制⽅式有GMSK、QPSK等；多址接⼊⽅式为时分多址TDMA和码分多址CDMA；采⽤均衡技术和RAKE接收技术，抗⼲扰多径衰落能⼒强；保密性好。
3G：微蜂窝结构，宽带CDMA技术；调制⽅式QPSK⾃适应调制；多址⽅式主要是CDMA，电路交换采⽤分组交换；具备⽀持多媒体传输能⼒的要求。
4G：是⼀个可称为宽带接⼊和分布式⽹络，是功能集成的宽带移动通信系统，是⼴带⽆线固定接⼊、⼴带⽆线局域⽹、移动⼴带系统和互操作的的⼴播⽹络，是⼀个全IP的⽹络结构，包括核⼼⽹和⽆线接⼝，采⽤多种新的技术和⽅法来⽀撑。
4、移动通信中的⼲扰主要有哪些，哪种⼲扰是蜂窝移动通信系统所特有的？答：互调⼲扰：两个或多个信号作⽤在通信设备的⾮线性器件上，产⽣同有⽤信号频率相近的组合频率，从⽽构成⼲扰，如：接收机的混频。
邻道⼲扰：相邻或邻近的信道(或频道)之间，由于⼀个强信号串扰弱信号⽽造成的⼲扰。
移动互联网复习题
移动互联网复习题名词解释互联网：指各种不同类型和规模的计算机网络相互连接而成的网络。
移动互联网：指以各种类型的移动终端作为接入设备，使用各种移动网络作为接入网络，从而实现包括传统移动通信、传统互联网及各种融合创新服务的新型业务模式。
云计算：指在整合的架构之下，基于IP 网络的虚拟化资源平台，提供规模化ICT 应用的实现方式。
移动云计算：指通过移动网络以按需、易扩展的方式获取所需的基础设施、平台、软件的一种IT 资源或服务的交付与使用模式。
体系结构：指计算机或计算机系统的组件的组织和集成方式。
SOA：即面向服务的体系结构，是一种架构模型，它可以根据需求，通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。
CORBA：即公共对象请求代理结构，是一种采用通用对象请求代理ORB间互联协议进行客户和服务器之间的交互，采用接口定义语言（IDL）对象建模的对象参考模型。
IMS：IP多媒体子系统，是一种全新的多媒体业务形式。
P2P：即对等网络，是一种资源分布利用与共享的网络体系架构。
移动通信：指通信的一方或双方在移动中实现的通信。
移动IP技术：指在互联网中满足移动功能的网络层方案。
隧道：一种通过使用互联网络的基础设施在网络之间传递数据的方式。
IPsec：是一种在IP 环境下支配安全管理的标准技术，它提供了一种标准的、健壮的以及包容广泛的机制，可用它为IP 及上层协议提供安全保证。
Widget：是在互联网/移动互联网环境下，运行在终端设备上的一种基于Web 浏览器/Widget 引擎的应用程序。
Web2.0：指的是一个利用Web 的平台，由用户主导而生成的内容互联网产品模式。
填空题1、3G的传输速率在行车的环境中应至少达到__144k__bit/s。
2、LTE，通俗地称为3.9G，具有__100M__bit/s 的数据下载能力，被视作从3G到4G演进的主流技术。
3、GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以“_分组_”的形式传送资料到用户手上。
移动通信技术习题答案
《移动通信技术》习题答案第一章一、名词解释1．单工制: 单工制指通信双方的收发信机交替工作2．双工制: 双工制指通信双方的收发信机均同时工作3．SDMA：空分多址指通过空间的分割来区别不同的用户。
4．大区制:大区制移动通信系统是早期采用的,它一般设有一个基站,负责服务区内移动通信的联络与控制.如果覆盖范围要求半径为30km～50km，则天线高度应为几十米至百余米。
发射机输出功率则应高达200W.在覆盖区内有许多车载台和手持台，它们可以与基站通信，它们之间也可直接通信或通过基站转接通信。
5．小区制：将一个大区制覆盖的区域划分成若干小区，每个小区（Cell）中设立基站（BS），与用户移动台（MS）间建立通信.6．频率复用：在频分制的蜂窝系统中,每个小区占用一定的频道，而且各个小区占用的频道是不同的.假设每个小区分配一组载波频率，为避免相邻小区之间产生干扰，各个小区的载波频率应不相同。
因为频率资源是有限的,所以当小区覆盖不断扩大，小区数目不断增加时，将出现频率资源不足的问题。
7．MSC:移动业务交换中心。
是蜂窝通信网络的核心,其主要功能是对于本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制与管理。
8．FDMA:总频段分成若干个等间隔频道(信道)，不同信号被分配到不同频率的信道里，发往和来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制,这些频道互不交叠，其宽度应能传输一路语音信息，而在相邻频道之间无明显的串扰。
9．TDMA：指一个信道由一连串周期性的时隙构成，即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）,然后根据一定的时隙分配原则,使各移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下,基站可以分别在各个时隙中接收到各移动台的信号而不混扰。
10．CDMA：指用一组正交码区分不同用户，实现多用户共享资源。
每一个信号被分配一个伪随机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列里。
移动通信的基本概念 第一章.ppt
1.1 移动通信的定义
▪ （1）互调干扰 所谓互调干扰是指两个或多个信号作用
在通信设备的“非线性器件”上，产生同 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。产生互调干扰的 原因是由于在接收机中使用“非线性器件” 引起的。如接收机的混频，当输入回路的 选择性不好时，就会使不少干扰信号随着 有用信号一起进入混频级，最终形成对有 用信号的干扰。
1.1 移动通信的定义
▪ 慢衰落是由于电波传播路径上遇到建筑物、树林 等障碍物阻挡，在阻挡物的后面形成的电波阴影 区。阴影区的信号电场强度较弱，当移动台在穿 过阴影区时，就会造成接收信号电场强度中值的 缓慢变化，发生阴影效应。阴影效应引起的衰落 一般服从正态分布，这种衰落有时又称为正态 （高斯）衰落。陆地移动信道的主要特征是多径 传播。传播过程中同样会遇到很多建筑物、树木 以及起伏的地形，引起能量的吸收和穿透以及电 波的反射、散射及绕射等，这样，使移动信道充 满了反射波的传播环境。
1.1 移动通信的定义
▪ 3．移动台工作时经常受到各种干扰 移动台所受到的噪声影响主要来自于城市噪声、
各种车辆发动机点火噪声、微波炉干扰噪声等； 对于自然界中如风、雨、雪等自然噪声，由于频 率较低，可忽略其影响。
移动通信网是多频道、多电台同时工作的通信 系统。当移动台工作时，往往受到来自其他电台 的干扰，主要的干扰有互调干扰、邻道干扰及同 频干扰等。因此，无论在系统设计中，还是在组 网时，都必须对各种干扰问题予以充分的考虑。
▪ 6．通信系统复杂 由于移动台在通信区域内随时运动，需
要随机选用无线信道进行频率和功率控制， 以及选用地址登记、越区切换及漫游存取 等跟踪技术，这就使其信令种类比固定网 要复杂得多。此外，在入网和计费方式上 也有特殊的要求，所以移动通信系统是比 较复杂的。
移动通信作业题
第一章1、移动通信与其他通信方式相比，具有哪七个特点？〔1〕电波传播条件恶劣。
在陆地上，移动体往来于建筑群或障碍物之间，其接收信号是由直射波和各反射波多径叠加而成的。
由于多径传播会造成瑞利衰弱，因此电平幅度起伏深度达30dB以上。
〔2〕具有多普勒频移效应。
频移只f d与移动台运动速度v、工作频率〔或波长λ〕及电波到达角θ有关，即f d=〔v/λ〕cosθ。
多普勒频移效应会导致附加调频噪声。
〔3〕干扰严重。
由于移动通信网是无线电台、多波道通信系统，通信设备除受城市噪声干扰外，无线电台干扰较为突出。
〔4〕接收设备动态范围大。
由于移动台的位置不断变化，接收机和发射机之间距离不断变化，因此导致接收机接收信号点评不断变化。
〔5〕需要采用位置等级、越区切换等移动性管理技术。
〔6〕综合了各种技术。
移动通信综合了交换技术、计算机技术和传输技术等。
〔7〕对设备要求苛刻。
移动用户常在野外，环境条件相对较差。
2、常用的多址技术有哪四种？〔1〕频分多址FDMA〔2〕时分多址TDMA〔3〕码分多址CDMA〔4〕空分多址SDMA第二章1、什么是近端对远端的干扰？如何克服？当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时，距基站近的移动台B〔距离d2〕到达基站的功率明显要大于距离基站圆的移动台A〔距离d1，d2<<d1〕到达基站的功率。
假设两者频率相近，那么距基站近的移动台B就会造成对接收距离距基站远的移动台A的有用信号的干扰或抑制，甚至将移动台A 的有用信号湮没。
这种现象称为近端对远端的干扰。
克服近端对远端干扰的措施主要有两个：一是使两个移动台所用频道拉开必要间隔；二是移动台端加自动〔发射〕功率控制〔APC〕，使所有工作的移动台到达基站的功率根本一致。
2、CDMA系统是否需要频率规划？CDMA数字蜂窝移动通信系统采用码分多址技术，频率复用系数为1，假设干小区的基站都工作在同一频率上，这些小区内的移动台也工作在同一频率上。
多普勒频移——精选推荐
等质点时散射，都要发生散射。
3、光纤中的布里渊散射：光通过介质时，因其无规则热运动的弹性波引起的散射。
了一个光增益的过程。
在受激布里渊散射中，虽然理论上反斯托克斯和斯托克斯光都存在，一般情况下只表现为斯托克斯光。
5、拉曼散射（拉曼效应）:拉曼效应(Ramanscattering)，也称拉曼散射，1928年由印度物理学家拉曼发现，指光波在被散射后频率发生变化的现象。
6、瑞利散射（Rayleigh scattering）是由比光波波长还要小的气体分子质点引起的。
散射能力与光波波长的四次方成反比，波长愈短的电磁波，散射愈强烈；如雨过天晴或秋高气爽时，就因空中较粗微粒比较少，青蓝色光散射显得更为突出，天空一片蔚蓝。
瑞利散射的结果，减弱了太阳投射到地表的能量，使地面的紫外线极弱而不能作为遥感可用波段
7、调制信号就是将要使用的信息加载到传输的波形上。
例如我计算机使用电话线上网的计算机发出的信号为高频的数字信号，将数字信号加载到电话线中的音频信号上，完成调制。
解调信号将搭载于波形中的信息数据检出来。
例如，入户网线（电话线），将其中的数据信号检出来，传给计算机。
8、通常用来形容无线网络设备的天线信号发射功率，例如增益3DB，增益5DB，这直接影响到无线路由器的信号强度，信号越强，无线网络覆盖范围越广，穿墙能力越突出，同距离和同阻隔条件下上网速度越快，当然辐射也越大。
多普勒频移产生的原因
多普勒频移产生的原因
多普勒频移产生的原因主要是由于观察者和/或发射源之间的相对运动造成的。
具体来说，当观察者和/或发射源之间存在相对运动时，观察者接收到的信号波长会发生变化，从而导致频率的变化。
这种变化可以发生在声波、电磁波等多种波类型中。
在声波中，多普勒频移可以导致救护车警报器或火车汽笛的音调变化；而在电磁波中，多普勒频移则会影响无线电信号的接收和传输。
多普勒频移的原理可以用物理学中的波动理论来解释。
当波源和观察者之间存在相对运动时，观察者接收到的波长会因为运动而发生变化，从而影响频率。
如果波源和观察者之间的相对运动方向与波的传播方向相同，则观察者接收到的波长会变短，频率会增加（蓝移blue shift）；如果相对运动方向与波的传播方向相反，则观察者接收到的波长会变长，频率会降低（红移red shift）。
这种变化可以通过测量和分析波的特性来量化。
多普勒频移在现代科技中有着广泛的应用。
例如，雷达和声呐设备利用多普勒效应来测量物体的速度和距离；医学上可以利用多普勒效应来检测心血管疾病的征兆；在天文学中，观测天体运动的科学家也可以利用多普勒频移来测量天体的距离和速度。
总之，多普勒频移是物理学中的一种重要现象，其产生的原因是观察者和/或发射源之间的相对运动造成的。
这种现象在现代科技中有着广泛的应用，可以帮助我们更好地了解和测量各种物理和天文现
象。
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f±⊿f
地面接收
8
移动通信的主要特点4
4、多普勒频移产生调制噪声 固定点接收高速运动的移动台的载波 频率，随移动台运动速度v不同，产生 不同的频移——多普勒效应。 频移⊿ f = νcosθ/λ
ν
f±⊿f
地面接收
9
移动通信的主要特点5
5、对移动台的要求高 移动台对外界（尘土、振动、碰撞、 日晒雨淋）影响具有很强的适应能力 性能稳定、可靠 携带方便 功耗低、低温 适应新业务、新技术的发展
系统。
26
GPRS
General Packet Radio Service 2.5G 提供中速的数据传递 连接Internet
27
移动通信发展史
1897年，马可尼在陆地和一艘拖船上完成无线通信 实验标志无线通信的开始
1928年，美国警用车辆的车载无线电系统标志移动 通信开始
18
无线电寻呼系统
单向传输系统，通信双方不能直接利用 它对话
19
蜂窝移动通信系统
区群 小区分裂 越区切换
20
蜂窝动通信系统的组成
21
无绳电话系统
把普通电话分为座机和手机两部分 手机与座机之间不需要用电线连接 无绳电话手机和座机的发射功率均在10mW以
下 无线覆盖半径约在100m左右
第一章主要内容
1. 移动通信的基本概念和主要特点 2. 移动通信系统的分类和组成结构 3. 典型移动通信系统 4. 移动通信的发展史发展现状和发展方向 5. 移动通信的标准化
1
本章思考
2008年1月的暴风雪灾害中，为什么移动 通信系统受灾比固定通信系统严重？
汶川地震后，有人说中国电信的固定电 话比中国移动的移动通信的表现要好？ 有道理吗？请从技术的角度加以分析。
A
t
r
i
10
移动通信的主要特点6
6、通信系统复杂 移动台在通信区域内随时运动 随机选用无线信道进行频率和功率控 制 地址登记、越区切换及漫游跟踪等技 术 入网和计费方式有特殊的要求
11
移动通信的分类
按工作方式分类 单工通信，双工通信，半双工通信
按多址方式分类 FDMA,TDMA,CDMA等
3
移动通信的主要特点
1、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、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、多普勒频移产生调制噪声 5、对移动台的要求高 6、通信系统复杂
4
移动通信的主要特点1
1、必须利用无线电波进行信息传输 无线电波受地形地物影响很大 移动通信传播路径复杂化 产生慢衰落、快衰落
单工通信 半双工通信 双工通信
14
移动通信的工作方式1
1、单工通信 通信双方电台交替进行收信和发信 同一部电台的发射机和接收机轮换工作
双向同频单工 双向异频单工
15
移动通信的工作方式2
双工通信 通信双方可以同时进行传输信息的工作方式 同一部电台的发射机和接收机可同时工作
基站
移动台
16
移动通信的工作方式3
半双工通信
移动台采用单工的“按讲”方式，按下按 讲开关，发射机才工作。接收机总是工作。
基站工作情况与双工方式完全相同。
基站
移动台
17
常用的移动通信系统
无线电寻呼系统 蜂窝移动通信系统 无绳电话系统 集群移动通信系统 移动卫星通信系统 分组无线网
高度1400km； 奥德赛（Odessey）系统，3轨道12颗星的莱克尔星座中轨高度
10000km…… 观看演示：/system/sys_iridium.asp 美俄卫星相撞事故
25
分组无线网
利用无线信道进行分组交换的通信网络。 典型：1968年美国夏威夷大学开发的ALOHA
你知道中国移动、中国联通和中国电信 哪些子品牌？
你知道哪些通信设备制造商？
2
移动通信的基本概念
基本概念——“动中通” 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。 包括移动体（车辆、轮船、飞机或行 人）和移动体之间的通信，移动体和 固定点（固定无线台、有线用户）之 间的通信。
反射波 直射波
反射波
5
移动通信的主要特点2
2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 城市噪声,车辆发动机点火噪声,微波炉干扰 噪声等 自然界中如风、雨、雪等自然噪声——一般 可忽略 移动通信网络中其他电台的干扰——主要的 干扰源 互调干扰 邻道干扰 同频干扰
6
移动通信的主要特点3
3、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 合适的频段仅限于甚高频（VHF）和 超高频（UHF）
7
移动通信的主要特点4
4、多普勒频移产生调制噪声 固定点接收高速运动的移动台的载波 频率，随移动台运动速度v不同，产生 不同的频移——多普勒效应。 频移⊿ f = νcosθ/λ
22
公共无绳电话系统
PHS(Personal Handy-phone System) 小灵通
微蜂窝技术 ADPCM 功率较小
23
集群移动通信系统
属于调度系统的专用通信网
由控制中心，总调度台，分调度台，基地台， 移动台组成。
专为调度通信而设计，业务受到限制.
采用频道共用技术提高频率利用率
按信号形式分类 模拟网和数字网
按覆盖范围分类 宽域网,局域网
12
移动通信的分类
按服务特性分类 专用网,公用网
按使用环境分类 陆地通信,海上通信,空中通信
按使用对象分类 民用系统,军用系统
按业务类型分类 电话网,数据网,综合业务网
13
移动通信的工作方式
单向通信 双向通信
PABX
电话接口
分调度台
用户交换机
中央控制 器
基地
总调度台
控制中心
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移动卫星通信系统
用途：利用卫星中继，在海上、控制和地形复杂而人口稀疏的地 区实现移动通信。
典型： 美国Motorola公司的“铱”系统，6轨道66颗星的星状星座，卫
星高度756km； 全球星（Global star）系统，8轨道48颗星的莱克尔星座，卫星