西电通信原理大作业
西电通院专业教育大作业
西电通院专业教育大作业第一篇:西电通院专业教育大作业《专业教育》(第三学期)课程大作业专业:通信工程班级:学号:姓名:通信工程专业教育 1通信工程专业培养目标及发展通信工程专业培养学生掌握通信工程类专业坚实的基础理论、相关的专业基础和专业知识,能从事通信理论、通信系统、通信设备以及信息系统类的研究、设计、开发、制造、运营和管理的高素质的高级工程技术人才和现代化建设人才。
本专业以数理、外语和通信基本理论为基础。
现有人才培养方案是围绕培养德、智、体全面发展,适应社会主义现代化建设需要,既有扎实的基础理论、较强的计算机和外语应用能力,熟练掌握通信与信息系统、信息处理和通信网络等方面的专业理论和工程技术,又有具备在信息与通信工程领域从事科学研究,工程设计,设备制造、运营和维护和管理工作,并具有一定创新精神和研发能力的高级工程技术人才。
毕业后可从事通信系统、通信工程技术和通信新产品研究开发、调试和运营等工作,也可从事IT及相关专业的科学研究与技术开发工作。
通信工程专业主要研究信号的产生、信息的传输、交换和处理,以及在计算机通信、光纤通信、无线通信、交换与通信网等方面的理论和工程应用问题,培养从事通信工程、电子信息技术及计算机网络系统的研究、制造、开发和应用的高级人才。
受工业影响,我国一些较早成立的工科大学就已开设了电报、电话和有线信号传输等相关专业。
新中国成立后,中国工业亟待发展与更新,中国高等教育的工科教育得到了高度的重视。
由于电报、电话、电台和收音机等通信电子产品高速发展,而人才资源又极度匠乏,促使了新中国最早的通信技术相关本科专业的诞生和发展。
同时,我国开始建设系列部委学校。
期间北京邮电学院、重庆邮电学院、成都电讯工程学院、西北电讯工程学院等一些重要的工科高等学校相继成立和建设,与通信技术相关的本科专业开始在全国招生,为我国自主培养了第一批通信技术人才。
如今随着通信与各种新技术结合的层出不穷,涉及的领域越来越广泛,如电信、网络、家电、金融、医疗、航空、工业等等。
西电通信原理大作业
通信原理大作业班级:021215学号:姓名:一. 第四代移动通信技术综述(4G网络综述)第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。
它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。
第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。
第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时,数据采集、远程控制等综合功能。
此外,对全速移动用户能提供150 Mb/s的高质量影像服务,将首次实现三维图像的高质量传输。
他包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)。
其广带无线局域网(WLAN)能与B-ISDN和ATM兼容,实现广带多媒体通信,形成综合广带通信网(IBCN),他还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。
一4G主要技术要求1. 通信速度提高,数据率超过UMTS,上网速率从2 Mb/s提高到100 Mb /s。
2. 以移动数据为主面向Internet大范围覆盖高速移动通信网络,改变了以传统移动电话业务为主设计移动通信网络的设计观念。
3. 采用多天线或分布天线的系统结构及终端形式,支持手机互助功能,采用可穿戴无线电,可下载无线电等新技术。
4. 发射功率比现有移动通信系统降低10~100倍,能够较好地解决电磁干扰问题。
5. 支持更为丰富的移动通信业务,包括高分辨率实时图像业务、会议电视虚拟现实业务等,使用户在任何地方可以获得任何所需的信息服务,且服务质量得到保证。
第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。
二、4G的主要特点1. 通信速度更快由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。
西安电子科技大学2021春 通信原理(大作业)题目
学习中心/函授站_姓名学号西安电子科技大学网络与继续教育学院2021学年上学期《通信原理》期末考试试题(综合大作业)题号一二三四总分题分10 30 30 30得分考试说明:1、大作业试题于2021年4月23日公布:(1)学生于2021年4月23日至2021年5月9日在线上传大作业答卷;(2)上传时一张图片对应一张A4纸答题纸,要求拍照清晰、上传完整;2、考试必须独立完成,如发现抄袭、雷同均按零分计;3、答案须用《西安电子科技大学网络与继续教育学院标准答题纸》手写完成,要求字迹工整、卷面干净。
一、选择题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)1. 下列调制方式中,属于线性调制方式的有()。
A.AM; B.;FM; C. PM; D. 2FSK。
2. 当基带信号带宽一定时,下面哪一种调制方式所占频带宽度最大()A.SSB; B. VSB; C. AM; D. WBFM。
3. 在相同信噪比的条件下,比较不同调制方式的性能,哪个是正确的()。
A.2FSK优于2PSK; B. 2FSK优于2ASK;C. 2ASK优于2PSK;D. 2DPSK优于2PSK。
4. 在以下通信系统中,需要位同步的通信系统为()。
A.AM调制系统; B. SSB调制系统;C.BPSK调制系统; D. DSB调制系统。
5. 关于PCM与△M,下面哪个描述是正确的。
()A.△M系统中码元速率等于抽样速率; B. △M中可以采用非均匀量化;C.PCM系统中码元速率等于抽样速率; D. PCM系统的量化信噪比高于△M。
二、填空题(本大题共18小题,每空格1分,共30分)6. 数字通信系统的可靠性指标可以用_______来衡量。
7. 在码元速率相同的前提下,八进制码元与四进制码元的信息速率相比,______的更高。
8. 变参信道传输媒介的三个特点是 ①;② ; ③ 。
9. 单边带信号的产生方法有三种:①_____、②_____、③______。
通信原理模拟试题
”1 分“
”2 分,共 20 分)
的消息,其其所 。 分布;一般情况下,它服从
的消息,其所含的信息量越大;出现概率越
含的信息量越小。信息量 I 与消息出现的概率 P(x)之间的关系式为 分布;当信号功率与噪声功率之比很大时,它接近
信号加噪声的合成波包络分布与信噪比有关。 当信号功率与噪声功率之比很小时, 它接近
3、增量调制系统中的量化噪声有两种形式,过载量化噪声和一般量化噪声,通过提高系统 的( ) ,可同时减低上述两种噪声。 B、量化台阶; C、前两者都行; D、前两者都不行。 ) 。
A、抽样速率;
4、同步检波器的参考信号应与被解调信号的载波(
A、同频正交; B、同频同相; C、同频不同相;D、不同频不同相。 5、在相干接收方式下,PSK 的误码率 Pe 为( A.
·4·
《通信原理》模拟试题 三套
“通信原理”模拟试题三 一、填空题(每“
1 出现概率越 2 分布。 3 在基带传输系统中,对传输所用的数字基带信号主要有两个方面的要求: ; ; ;当采用频率分集时,载波频率间隔应满 ;当采用时间分集时,重复发送的时间间隔应满 。 5、架空明线、电缆、中长波地波传播、超短波、微波视距传播都属于 道信道对信号传输的影响是 生 和 成 7.香农信道容量公式是 。 6. 在简单增量调制中所产生的两种量化噪声是 。 。 噪声 噪声,当输入信号的斜率超过最大跟踪斜率时,将造 信道。恒参信 ;对信号在时间上产 ① 对代码的要求是: ② 对所选码型的电波形要求是: 足 足 足
;
7、衡量均衡器均衡效果的两个准则是 8、在简单增量调制中,系统的最大跟踪斜率为 9、传输 2FSK 信号所需的频带宽度为 10 、 已 调 信 号 有 三 个 特 征 : ⑴ ⑶ 。 ,⑵
西电通原大作业
通信原理大作业班级:021014组员:报告人:指导老师:武斌题目:2ASK信号传输仿真一题目2ASK信号传输仿真:按照2ASK产生模型和解调模型分别产生2ASK信号和高斯白噪声,经过信道传输后进行解调。
对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察,并且对解调结果进行误码率测量。
2ASK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。
二2ASK简介振幅键控:利用载波的幅度变化来传递数字信号,与频率和初始相位无关。
如图:2ASK产生方法:模拟调制法(用乘法器实现)键控法(用二选一选择器控制开关通断)模拟相乘法数字键控法2ASK解调方法:非相干解调(包络检波法)即整流-低通方式相干解调(同步检波法)即相乘-低通非相干解调方式相干解调方式2ASK功率谱密度特点:由连续谱和离散谱两部分组成信号带宽是基带脉冲波形带宽的2倍三仿真过程及结果(演示)名词解释:AWGN(Additive White Ganssian Noise),加性高斯白噪声,均值为零,方差为噪声功率。
SER(Symbol Error Rate),误符号率、误码率。
即错误码元数/传输总码元数BER( Bit Error Rate),误比特率,即错误比特数/传输总比特数在二进制中,两者相等。
NRZ信号的产生:载波信号:2ASK信号:叠加了加性高斯白噪声的2ASK信号在AWGN信道下,误比特率(BER)与误码率(SER)与信噪比Es/N0的关系,以4-ASK为例:在信噪比EsN0=15dB,调制前与解调后的二进制码元的比较以4-ASK为例:错误码元个数为50个左右。
若以8-ASK方式,错误码元个数为50000左右,基本错了一半。
小结:对于M-ASK方式,M越大,抗噪声能力越弱。
四问题与不足1 没有进行频域分析。
2 没有用Simulink来建模仿真。
五程序附录clcclear allclose all%单极性非归零信号的产生N=20;M=2;x=randint(1,N,M); %产生随机二进制代码gridd=300;t=0:1/gridd:length(x)-1/gridd;for i=1:length(x);if(x(i)==1)for j=1:griddy((i-1)*gridd+j)=1;endelsefor j=1:griddy((i-1)*gridd+j)=0;endendendfigure(1)subplot(2,2,1);plot(t,y);grid on,xlabel('t'),title('NRZ信号波形')axis([0,i,min(y)-0.1,max(y)+0.1]);%2ASK信号的产生carr=sin(2*pi*t);subplot(2,2,2);plot(t,carr);grid on,xlabel('t'),title('载波信号波形')axis([0,i,min(carr)-0.1,max(carr)+0.1]);ask=y.*carr;subplot(2,2,3);plot(t,ask);grid on,xlabel('t'),title('2ASK信号波形')axis([0,i,min(ask)-0.1,max(ask)+0.1]);%高斯白噪声与信号的叠加pask=norm(ask).^2/length(t);snr=20;pn=pask./(10.^(snr./10));n=sqrt(pn)*randn(1,length(t));reask=ask+n;figure(2)subplot(2,1,1);plot(t,ask);grid on,xlabel('t'),title('2ASK信号的波形')axis([0,i,min(ask)-0.1,max(ask)+0.1]);subplot(2,1,2);plot(t,reask);grid on,xlabel('t'),title('叠加了高斯白噪声的ASK信号的波形 ') axis([0,i,min(reask)-0.1,max(reask)+0.1]);%误码率与误比特率与信噪比的关系nsymbol=100000; %每种信噪比下的发送符号数T=1; %符号周期fs=100; %每个符号的采样点数ts=1/fs; %采样时间间隔t=0:ts:T-ts; %时间矢量fc=10; %载波频率c=sqrt(2/T)*cos(2*pi*fc*t); %载波信号M=4; %MASK信号graycode=[0 1 3 2]; %Gray编码规则EsN0=0:15; %信噪比Es/N0,dBsnr1=10.^(EsN0/10); %信噪比的线性值msg=randint(1,nsymbol,M); %消息的M进制数msg1=graycode(msg+1); %Gray编码映射msgmod=pammod(msg1,M).'; %MASK调制tx=msgmod*c;tx1=reshape(tx.',1,length(msgmod)*length(c));spow=norm(tx1).^2/nsymbol; %每个符号的平均功率for indx=1:length(EsN0)sigma=sqrt(spow/(2*snr1(indx))); %噪声功率rx=tx1+sigma*randn(1,length(tx1)); %加入高斯白噪声rx1=reshape(rx,length(c),length(msgmod));y=(c*rx1)/length(c); %相关运算y1=pamdemod(y,M); %MASK调制decmsg=graycode(y1+1); %Gray码逆映射[err,ser(indx)]=symerr(msg,decmsg); %误符号率[err,ber(indx)]=biterr(msg,decmsg,log2(M)); %误比特率endfigure(3)semilogy(EsN0,ber,'-ko',EsN0,ser,'-k*',EsN0,1.5*qfunc(sqr t(0.4*snr1))); % qfunc为Marcum Q函数axis([0,indx,10^-4,1]);title('MASK载波调制信号在AWGN信道下的性能 ')xlabel('Es/N0');ylabel('误比特率和误符号率')legend('误比特率','误符号率','理论误符号率')%信噪比EsN0为15%调制前与调制后的二进制码元比较figure(4)stem(msg,'b*')hold onstem(decmsg,'ro')legend('调制前','调制后')grid on xlabel('t'),title('调制前与调制后的二进制码元比较') axis([0 50 -1 3])SERN=sum((msg-decmsg)~=0) %错误码元个数。
西电电院电磁兼容原理大作业
电磁兼容原理与技术大作业班级:021215学号:0212软件抗干扰技术之单片机软件抗干扰技术随着单片机应用的普及,采用单片机控制的产品与设备日益增多,而某些设备所在的工作环境往往比较恶劣,干扰严重,这些干扰会严重影响设备的正常工作,使其不能正常运行。
因此,为了保证设备能在实际应用中可靠地工作,必须要周密考虑和解决抗干扰的问题。
本文对单片机应用中的软件抗干扰技术作详细介绍,文中所用单片机为MCS51。
一、数字量输入输出中的软件抗干扰数字量输入过程中的干扰,其作用时间较短,因此在采集数字信号时,可多次重复采集,直到若干次采样结果一致时才认为其有效。
例如通过A 价转换器测量各种模拟量时,如果有干扰作用于模拟信号上,就会使A/D 转换结果偏离真实值。
这时如果只采样一次A/D 转换结果,就无法知道其是否真实可靠,而必须进行多次采样,得到一个A/D 转换结果的数据系列,对这一系列数据再作各种数字滤波处理,最后才能得到一个可信度较高的结果值。
本书第八章将给出各种具体的数字滤波算法及程序。
如果对于同一个数据点经多次采样后得到的信号值变化不定,说明此时的干扰特别严重,已经超出允许的范围,应该立即停止采样并给出报警信号。
如果数字信号属于开关量信号,如限位开关、操作按扭等,则不能用多次采样取平均值的方法,而必须每次采样结果绝对一致才行。
这时可编写一个采样子程序,程序中设置有采样成功和采样失败标志,如果对同一开关量信号进行若干次采样,其采样结果完全一致,则成功标志置位;否则失败标志置位。
后续程序可通过判别这些标志来决定程序的流向。
单片机控制的设备对外输出的控制信号很多是以数字量的形式出现的,如各种显示器、步进电机或电磁阀的驱动信号等。
即使是以模拟量输出,也是经过D/A 转换而获得的。
单片机给出一个正确的数据后,由于外部干扰的作用有可能使输出装置得到一个被改变了的错误数据,从而使输出装置发生误动作。
对于数字量输出软件抗干扰最有效的方法是重复输出同一个数据,重复周期应尽量短。
通信原理大作业(1)
16-QAM 基带传输系统 1. 引言随着通信业迅速的发展,传统通信系统的容量已经越来越不能满足当前用户的要求,而可用频谱资源有限,业不能靠无限增加频道数目来解决系统容量问题。
另外,人们亦不能满足通信单一的语音服务,希望能利用移动电话进行图像等多媒体信息的通信。
但由于图像通信比电话需要更大的信道容量。
高效、可靠的数字传输系统对于数字图像通信系统的实现很重要,正交幅度调制QAM 是数字通信中一种经常利用的数字调制技术,尤其是多进制QAM 具有很高的频带利用率,在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下,正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
为了加深对QAM 调制解调数字传输系统的理解,本实验对整个16-QAM 基带传输系统的仿真,结构框图如图1所示:2. QAM 调制解调原理2.1 QAM 调制正交幅度调制QAM 是数字通信中一种经常利用的数字调制技术,尤其是多进制QAM 具有很高的频带利用率,在通信业务日益增多使得频带利用率成为主要矛盾的情况下,正交幅度调制方式是一种比较好的选择。
正交幅度调制(QAM )信号采用了两个正交载波tf t f c c ππ2sin 2cos 和,每一个载波都被一个独立的信息比特序列所调制。
发送信号波形如图2.1.1所示,2sin )(2cos )()(t f t g A t f t g A t u c T ms c T mc m ππ+=M m ,...,2,1=图2.1.1 M=16QAM 信号星座图式中{mc A }和{ms A }是电平集合,这些电平是通过将k 比特序列映射为信号振幅而获得的。
例如一个16位正交幅度调制信号的星座图如下图所示,该星座是通过用M =4PAM 信号对每个正交载波进行振幅调制得到的。
利用PAM 分别调制两个正交载波可得到矩形信号星座。
QAM 可以看成是振幅调制和相位调制的结合。
因此发送的QAM 信号波形可表示为),2cos()()(n c T m mn t f t g A t u θπ+= ,,....,2,11M m = ,,....,2,12Mn = 如果,211kM =,222k M=那么QAM 方法就可以达到以符号速率)(21k k R B +同时发送2221log M M k k =+个二进制数据。
西电通信原理13试题带答案
西安电子科技大学考试时间 120 分钟试题(A)班级学号姓名任课教师一、选择(请将答案填写到下面表格中)(每题2分,共2×10=20分)1、多路信号复用方式中不含以下哪一种?()A. 频分复用B. 时分复用C. 码分复用D. 相分复用2、以下属于全双工通信的是:()A. 广播B. 对讲机C. 电话D.无线寻呼3、根据香农公式可知为了使信道容量趋于无穷大,不可以采取下列措施:( )A、噪声功率为零B、噪声功率谱密度始终为零C、信号发射功率为无穷大D、系统带宽为无穷大4、设某随参信道的最大多径时延差等于2ms,为了防止出现频率选择性衰落,该信道的相关带宽为:()A、500HzB、>500HzC、<500HzD、2KHz5、即使在“0”、“1”不等概率出现情况下,以下哪种码仍然不包含直流成分:( )第1页共6页第2页 共6页A 、AMI 码B 、双极性归零码C 、单极性归零码D 、差分码6、二进制数字基带传输系统的误码率计算公式为:( )A 、()()0/11/0P P P e +=B 、()()()()1/010/10P P P P P e +=C 、()()10P P P e +=D 、()()()()0/111/00P P P P P e +=7、功率利用率最低调制方式是:( )A 、2ASKB 、2FSKC 、2PSKD 、2DPSK8、对二进制频带传输系统而言,下列说法错误的是:( )A 、FSK 、PSK 、DPSK 的抗衰落性能均优于ASK ;B 、ASK 、PSK 、DPSK 的最佳判决门限比FSK 容易设置;C 、接收机的输入信噪比增加,解调的误码率一定下降;D 、ASK 、PSK 、DPSK 的频带利用率均高于FSK 。
9、为了防止ΔM 编码过程的过载现象出现,不可以采取以下哪种措施:( )A 、减小量化台阶B 、增大量化台阶C 、增大采样速率D 、减小采样周期10、按照A 律13折线编码实现PCM 编码时,第7段落的段落码为:( )A 、011B 、110C 、101D 、 111二、填空(每空2分,共2×10=20分)1、 频谱从零频附近开始的信号是 基带信号 。
西电通信原理大作业
T
R
其中,d 为发射机和接收机间隔, 为路径损耗指数,PT 为发射功率,发射 和接收天线增益为GT GR ,K 是模型中所有不变项组成的, T 和 是发射端到
T
5
接收端的发射俯仰角和方位角, R 和 是信号到达接收天线的到达俯仰角和
R
方位角。这四个角度取决于移动台和基站天线的相对位置。 Ⅲ.扇区化的小区 为了减少同频干扰,蜂窝通信系统通常要在基站中使用几个扇区化天线。 每个扇区化天线在指定扇区内发射,而且为每个扇区分配小区全部可用信道的 一部分信道。因此,由于基站的定向性,减少了基站或移动台接收机天线的同 频干扰。 考虑蜂窝系统中基站的双向链路上都配置了扇区化天线。假设波束宽度 BW=120 度,扇区化天线的正反向比是无穷大,因此在波束宽度之外没有功率发 射。还假设使用的簇大小为 N=4。首先考虑前向链路,由于基站天线的定向性, 第一层同频小区干扰基站数由 6 减为 2,反向链路上也由 6 减为 2,见后图.可 见,扇区化是减少同频干扰的有效办法。显然减弱程度取决于扇区化天线的波 束宽度和使用的簇大小。 实际中使用的扇区天线的正反向比是有限的,因此来自第一层同频小区的 干扰小区数仍为 6,不过其中的一些变得很弱,因为经正反向比衰减了。
2
人们认识到,同频干扰是制约无线通信系统的容量和链路质量的主要因素 之一。在系统容量(大尺度)和链路质量(小尺度)之间做折中时,它起着举 足轻重的作用。如在不增加系统分配频谱带宽的前提下,要获得高容量可以减 小 N,然而此时因为同频距离减小又增加了同频干扰,这会降低链路质量。 由于无线传播影响,用户移动性以及话务量变化,蜂窝系统中的有用信号 和干扰都是随机信号,很难对他们建立解析模型,主要靠仿真来估计。一般需 要对蜂窝之间的射频传播环境和移动用户的位置进行建模才能仿真。另外,每 个用户话务量的统计特征以及基站中信道分配方案的类型决定了瞬时干扰电平 和系统容量。考虑到如上特性,蜂窝系统中在考虑同频干扰对系统性能的影响 时主要采用系统的中断概率进行分析。其定义如下: Poutage = Prp SIR < ������������ R 0 = 2. 求解目标 着重对蜂窝系统的业务行为、中继、信道复用、信道、用户移动行为,扇 区化等进行建模,对中断率(质量)、可接受蜂窝面积(覆盖)进行仿真计算, 并分析上述两个系统服务质量指标与容量与扇区化、簇大小的关系。 3.建立模型 本次给出蜂窝系统的简单仿真实例,着重解决求解目标中的问题。 为了解决整体的仿真蜂窝系统,下面将先对系统的单个部件进行数学建模。 Ⅰ.业务模型---中继和服务等级 用户的统计特性主要描述为以下两方面 1.单个用户随机地接入系统,也就是随机地发出一个呼叫请求。同一用户 的两个连续的呼叫请求之间的时间间隔т ,服从指数分布。因此对应的 pdf 是 p = exp (− )
西电电院通信原理大作业2
通信原理大作业班级: 021215学号:02121441姓名:李雷雷光纤通信技术光纤即为光导纤维的简称。
光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。
从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。
光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。
传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。
光纤通信就是利用光导纤维传输信号,以实现信息传递的一种通信方式。
光导纤维通信简称光纤通信。
可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。
实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。
光纤通信具有以下特点: (1)通信容量大、传输距离远。
(2)信号串扰小、保密性能好; (3)抗电磁干扰、传输质量佳。
(4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输; (5)材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。
(6)无辐射,难于窃听, (7)光缆适应性强,寿命长。
(8)质地脆,机械强度差。
(9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。
(10)分路、耦合不灵活。
(11)光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm) (12)有供电困难问题。
就光纤通信技术本身来说,应该包括以下几个主要部分:光纤光缆技术、光交换技术传输技术、光有源器件、光无源器件以及光网络技术等。
光纤光缆技术光纤技术的进步可以从两个方面来说明: 一是通信系统所用的光纤; 二是特种光纤。
早期光纤的传输窗口只有3个,即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及1550nm(第三窗口)。
近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)以及S波段窗口。
其中特别重要的是无水峰的全波窗口。
这些窗口开发成功的巨大意义就在于从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内,都能实现低损耗、低色散传输,使传输容量几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。
西安电子科技大学通信原理真题
2013西安电子科技大学通信工程学院考研专业课 ③ 历年真题 主编:@西电点儿敬告:1.本资料完全免费;2.请使用B5纸打印;3.建议双面打印;4.更多资料:/xduky。
准备考研,无论是哪个专业,真题都是最重要的,西电通院也是如此。
在做真题之前请务必了解试卷的题型结构及分值,为此,编者做了下表:通信原理部分信号与系统部分一、填空二、简答三、综合/计算一、选择二、填空三、计算题数分值题数分值1 2 3 4 5分值题数分值题数分值1 2 3 4 分值2011 10 10 5 25 8 88 8 840 4 16 4 1612 12 12 7 43 2010 10 10 5 25 8 88 8 840 4 16 4 1612 12 12 7 43 2009 10 10 5 25 8 88 8 840 4 16 4 1612 12 12 7 43 2008 10 10 5 25 8 88 8 840 4 16 4 1612 12 12 7 43 2007 10 10 5 25 8 88 8 840 4 16 4 1612 12 12 7 43 2006 10 10 5 25 8 69 9 840 4 16 4 1611 11 11 10 43 2005 10 10 5 25 8 88 8 840 4 16 4 1610 10 12 11 43 2004 10 10 4 20 9 99 9 945 4 16 4 1610 10 12 11 43 2003 10 10 4 20 9 99 9 945 4 16 4 169 9 13 12 43试卷分为两部分,通信原理、信号与系统,各占75分,从来没变过。
2003年的第一部分是信号与系统,第二部分是通信原理;而从2004年开始至今,第一部分是通信原理,第二部分是信号与系统。
至于各部分的题型与分值,上表已经很详细了,不做过多解释。
需要提一点,通信原理部分的第三大题“综合/计算”是指:2008和2009年试卷上写的是“计算题”,其余的年份写的是“综合题”,但是其中小题的类型却是一样的,都是“需要计算的综合题”,综合题一般集中在四、五、六、七、八、九章(以大纲章序号为准),有时会两章综合(如五八章、六八章)另外,专业课是可以使用计算器的,计算一些复杂的算式或者对数(如香农公式)很方便。
通信原理大作业 (2)
通信原理大作业年级2010级班级0210**姓名学号张**专业电子信息工程学院电子工程学院西安电子科技大学2013年6月➢选题一:2FSK信号传输仿真一、题目要求:按照2FSK产生模型和解调模型分别产生2FSK信号和高斯白噪声,经过信道传输后进行解调。
对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察,并且对解调结果进行误码率测量。
2FSK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。
二、2FSK信号传输介绍数字信号的传输方式分为基带传输和带通传输。
然而,实际中的大多数信道因具有带通特性而不能直接传送基带信号。
为了使数字信号在带通系统中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道的特性相匹配。
这种用数字基带信号控制载波,把数字基带信号变换为数字带通信号的过程称为数字调制。
在接收端,通过解调器把带通信号还原为数字基带信号的过程称为数字解调。
移频键控(FSK)是数据通信中最常用的一种调制方式。
FSK方法简单,易于实现,并且解调不需要恢复本地载波,可以异步传输,抗噪声和抗衰落性能较强。
缺点是占用频带较宽,频带利用不够经济。
FSK主要应用于低中速数据传输,以及衰落信道和频带较宽的信道中。
三、2FSK信号传输实现方法1.调制过程FSK即Frequency Shift Key 叫做移频键控或频移键控。
调制的方法一般有两种,一种叫直接调频法,另一种叫键控法。
所谓直接调频法,就是将输入的基带脉冲去控制一个振荡器的某种参数,而达到改变振荡频率的目的。
键控法就是利用矩形脉冲序列控制的开关电路,对两个不同的独立频率源进行选通。
一般来说,键控法采用两个独立的振荡器,得到的是相位不连续的FSK信号;而且直接调频法f1,f2由同一个谐振电路产生,则得到相位连续的FSK信号。
2FSK信号便是0符号对应于载频f1,1符号对应于载频f2(与f1不同的另一个载频)的一调制波形,而f1与f2的改变是瞬间完成的。
2.解调过程2FSK的常用解调方法是采用相干解调(如下图)。
西电通信原理大作业
西电通信原理大作业一.微波通信技术综述1.1微波通信技术概念微波常指频率在1O00兆赫()以上(波长在30厘米以下)的电磁波,利用微波传播进行的通信称为微波通信微波的传播特性类似于光的传播,一般沿直线传播,绕射能力很弱,一般进行视距内的通信,对于长距离通信可采用接力的方式,为微波接力通信,或称微波中继通信,也可利用对流层传播进行通信,称为对流层散射通信;或利用人造卫星进行转发,即卫星通信1.2微波通信特点1)通信频段的频带宽,传输信息容量大微波频段占用的频带约,而全部长波、中波和短波频段占有的频带总和不足30一套微波中继通信设备可以容纳几千甚至上万条话路同时工作,或传输电视图像信号等宽频带信号2)通信稳定、可靠当通信频率高于时工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对其影响小由于微波频段频率高,这些干扰对微波通信的影响极小数字微波通信中继站能对数字信号进行再生,使数字微波通信线路噪声不逐站积累,增加了抗于扰性因此,微波通信较稳定和可靠3)接力在进行地面上的远距离通信时,针对微波视距传播特性和传输损耗随距离增加的特性,必须采用接力的方式,发端信号经若干中间站多次转发才能到达收端 4)通信灵活性较大微波中继通信采用中继方式,可以实现地面上的远距离通信,并且可以跨越沼泽、江河、高山等特殊地理环境在遭遇地震、洪水、战争等灾祸时,通信的建立及转移都较容易,这些方面比有线通信具有更大的灵活性 5)天线增益高、方向性强当天线面积给定时,天线增益与工作波长的平方成反比由于微波通信的工作波长短天线尺寸可做得很小,通常做成增益高,方向性强的面式天线这样可以降低微波发信机的输出功率,利用微波天线强的方向性使微波电磁波传播方向对准下一接收站,减少通信中的相互于扰6)投资少、建设快与其他有线通信相比,在通信容量和质量基本相同的条件下,按话路公里计算,微波中继通信线路的建设费用低,建设周期短 7)数字化对于数字微波通信系统来说,是利用微波信道传输数字信号,因为基带信号为数字信号,所以称为数字微波通信系统2.关键技术与发展趋势 2.1关键技术1)编码( ,自适应调制编码)应用于移动通信,根据信道质量来调整编码速率来获得较高的吞吐量无线通信速率较低时,信道估计会比较准确,因此能获得较好效果随着终端移动速度的增加,信道质量估计会跟不上信道的变化,在错误的信道测量下,采用的调制编码方式与实际情况不一致,会对系统容量、误码率,吞吐量等性能指标带来很大的负面影响 2)多天线技术分集接收应用于微波中继系统中,是对抗多径衰落、提高数字微波电路传输质量的重要手段在微波系统中,由于采用多状态调制方式,对频率选择性衰落更敏感,因而分集接收的应用广泛分集改善很大程度上取决于各分集支路的信号之间的不相关性为了对抗多径衰落和降雨衰落的影响,将多个特性不相同的收信信号合成或切换,得到良好信号的技术称为分集技术,在微波中继系统中,常用的分集技术有频率分集、空间分集、角度分集、路由分集应用于移动通信中,它是在发送端和接收端采用多天线传输无线信号的一种技术,属于智能天线的一种技术将用户数据分解为多个并行的数据流,在指定的宽带内由多个发射天线同时刻发射,经过无线信道后,由多个接收天线接收,并根据各个并行数据流的空间特性解调出原来的数据流技术核心是空时信号处理,即利用在空间中分布的多个天线将时间域和空间域结合起来进行信号处理技术能提高频谱利用率,在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务与其他智能天线技术相比,天线安装和维护成本低;技术在发送端工作时可以不需要信道信息,适用于移动环境中信道估计复杂的情况3)线性功放与自动功率控制射频功率放大器是无线通信系统发射机的主要部件,其内在的非线性会使信号产生失真,并引起邻信道干扰多载波系统,如,比单载波系统对放大器的线性范围要求更高,要求更为严格的线性传输采用功率回退的传统设计方法所得的线性放大器的线性度不高,已无法满足现代无线传输系统越来越严格的线性要求放大器的线性化已成为保证其他高效的无线技术得以应用的重要前提目前射频放大器的线性化技术主要有反馈线性化、前馈线性化和预失真三种技术自动功率控制主要用于补偿功放器件特性随时间改变和无线信道衰落给信号传输带来的影响,使得信号能以合适的功率到达接收机2.2发展趋势当前,光纤通信以其巨大带宽、超低损耗和较低成本而成为干线传输的主要手段,对微波中继通信形成巨大的冲击,而移动通信技术则取得了迅速发展综合分析认为微波通信技术发展趋势主要有以下几个方面 1)向高速大容量发展数字微波中继通信将继续向更高容量发展,采用多状态的调制移动通信则凭借技术开发更快速的宽带互联技术 2)向更高频段发展根据电信主管部门的规划,3以下频段要分配给移动和个人通信,而3-10的频段也已十分拥挤许多数字微波通信设备厂家及时调整发展方向,向10以上的高频段进军 3)向高集成度、微型化方向发展采用微波单片集成、数字专用集成电路等,朝着设备体积更小、重量更轻、功耗更低的方向发展,天线也进一步朝微型化方向发展 4)向智能化、低成本方向发展采用软件无线电技术,使数字微波通信系统成为一个较为通用的平台,能够根据用户的不同要求完成各种功能3.结语光纤通信和移动通信已成为当前通信网的两大主流,形成了完整的产业链,拥有庞大的用户群微波中继系统应用于干线光纤传输的备份和补充,以及其他不适合使用光纤或卫星的场合,因而必不可少由于移动通信网络与互联网的融合,微波频段的移动通信承担了用户的大量无线宽度数据业务,得到迅速发展移动通信仍将在今后很长一段时间内保持业务的高速增长和技术的更新演变是微波通信技术发展的热点目前,微波通信技术在各个行业的应用已经很广泛,在应用中需要注意影响应用的因素,这种技术在应用中已经形成了很大的用户群,承担了大量的数据业务,发展速度非常快,在一段时间内,要保持业务的有效增长,这是微波技术发展的重点过程因此作为光纤通信的补充,微波通信在特殊地段发挥着重要的作用,未来它的前景必将十分广阔二.编程完成3的实现xn=[1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1];% 输入单极性码 yn=xn;% 输出yn初始化=0;% 计数器初始化 k=1:(xn) xn(k)==1=+1; % "1"计数器/2 == (/2) % 奇数个1时输出-1进行极性交替 yn(k)=1; yn(k)=-1;% 3编码=0; % 连零计数器初始化 yh=yn; % 输出初始化=0; % 极性标志初始化为0V=(1(yn));% V脉冲位置记录变量 B=(1(yn));% B脉冲位置记录变量 k=1:(yn)yn(k)==0=+1; % 连“0”个数计数==4 % 如果4连“0” =0; % 计数器清零 yh(k)=1*yh(k-4);% 让的最后一个0改变为与前一个非零符号相同极性的符号V(k)=yh(k); % V脉冲位置记录yh(k)== % 如果当前V符号与前一个V符号的极性相同yh(k)=-1*yh(k); % 则让当前V符号极性反转以满足V符号间相互极性反转要求yh(k-3)=yh(k); % 添加B符号与V符号同极性 B(k-3)=yh(k); % B脉冲位置记录 V(k)=yh(k); % V脉冲位置记录yh(k+1:(yn))=-1*yh(k+1:(yn));% 并让后面的非零符号从V符号开始再交替变化=yh(k); % 记录前一个V符号的极性=0; % 当前输入为“1”则连“0”计数器清零% 编码完成re=[xn'yn'yh'V'B']; % 结果输出: xn 3 V&B符号 % 3解码 =yh; % 3码输入=; % 输出初始化 =0; % 极性标志初始化k=1:(yh) (k) ~= 0==yh(k) % 如果当前码与前一个非零码的极性相同 (k-3:k)=[0 0 0 0];% 则该码判为V码并将*00V清零=(k); % 极性标志=(); % 整流=([xn'-']); % 解码的正确性检验作图(311);([0:(xn)-1]xn);([0 (xn) -2 2]); (312);([0:(xn)-1]yh);([0 (xn) -2 2]); (313);([0:(xn)-1]);([0 (xn) -2 2]);。
西电考研通信原理简答题[详细]
简答题目:1、什么是调制?其主要目的和作用是什么?2、什么是码间串扰?3、什么是奈奎斯特低通抽样定理4、什么是部分响应波形?5、在电话信道中传输数据,当数据速率比较高时,一般采用相位调相而不采用振幅调制或频率调制,为什么?6、通信系统中存在有哪几种同步问题?并简述其同步的目的.7、什么是2PSK系统的相位模糊现象?8、均匀量化及非均匀量化的目的?9、眼图的目的?10、信道多路复用的方法?11、数字通信系统的主要质量指标?12、均衡器的作用?13、通信方式的划分14、什么是恒参信道及随参信道?15、什么叫时分复用?频分复用?码分复用?16、衡量数字通信系统的有效性和可靠性指标是什么?17、无码间串扰的条件是什么?P14818、二进制系统的误码率与什么有关?19、电话信号常用的编码方式是什么?20、常用的非均匀量化有哪些?21、信源编码的目的是什么?参考答案:调制的目的的有以下三个:1.将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号2.改善系统的抗噪声性能3.实现信道的多路复用2由于信道特性的不理想,波形失真比较严重时,可能出现前面几个码元的波形同时串到后而,对后面某一个码元的抽样判决产生影响.这种影响就叫做码间串扰.3 奈奎斯特抽样定理:要从抽样信号中无失真地恢复原信号,抽样频率应大于2倍信号最高频率.抽样频率小于2倍频谱最高频率时,信号的频谱有混趣.抽样频率大于2倍频谱最高频率时,信号的频谱无混叠.4有控制的在某些码元的抽样时刻引入码间干扰,而在其余码元的抽样时刻无码间干扰,那么就能使频带利用率提高到理论上的最大值,同时又可以降低对定时精度的要求,通常把这种波形成为部分响应波形9从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影响,从而估计系统优劣程度.另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰和改善系统的传输性能.11 通信概率话音质量信噪比标准移动通信网进入固定公众电话网的接口技术要求12均衡器用来补偿信道特性的不理想,克服多径衰落'阴影衰落'多普勒频移等导致的不良影响说白了,理想的均衡器就是实现对信道(可以看成是一个滤波器)传输模型H(Z)/H(S)的逆运 算,即是P(Z)H(Z)=1或者P(S)H(S)=1,其中P(Z)/P(S)就是均衡器的传输函数.13按传输媒质分按信道中所传信号的特征分 按工作频段分 按调制方式分按业务的不同分 按通信者是否运动分 14所谓“恒参信道”,是指其传输特性的变化量极微且变化速度极慢;或者说,在足够长的 时间内,其参数基本不变.指传输特性显著地随时间而随机变化.15时分复用是将不同的信号相互交织在不同的时间段内,沿着同一个信道传输;在接收端再 用某种方法,将各个时间段内的信号提取出来还原成原始信号的通信技术.这种技术可以在 同一个信道上传输多路信号 频分复用就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带(或称子信道),每一个子信道传 输1路信号 码分复用:是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式16有效性是用单位时间内所能传递的信息量,即信息传输速率(数码率)来衡量的可靠性是用接收端的误码率或误比特率来衡量的18进制数字频带传输系统,误码率与信号形式(调制方式),噪声的统计特性,解调及译码判 决方式有关.而多进制数字调制系统的误码率与平均信噪比和进制数有关21目的是提高传输的效率⑴、描述数字通信系统模型,并介绍主要组成部分的功能.图如上!!1 .信源编码和译码:第一是提高信息传输的有效性,第二是弄成模/数(A/D)转换.2 .信道编码与译码:从解码过程中发现错误或者纠正错误,从而提高通信系统抗干扰能力,实现 可靠通信3 .加密与解密:在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列惊醒解密,回复原 来信息.4 .数字调制与解调:基本的数字解调方式有振幅键控ASK,频移键控FSK 、绝对相移键控PSK. 相对相移键控DPSK.对这些信号可以采用想干解调或者非相干解调还原为数字基带信号.5 .同步:同步时保证数字通信系统有序,准确,可靠工作的前提条件.⑵、门限效应,有哪些解调方式,什么情况下会出现门限效应?就是当包络检波器的输入信噪比降低到一个特定的数值后,检波器输出信噪比出现急剧恶化 的一种现象. ⑶、什么是“倒其现象” ?为什么二进制移相键控信号会出现“倒。
西电通信原理大作业题目
通信原理大作业1、说明在通信原理课程中,介绍了通信系统的基本理论,主要包括信道、基带传输、调制/解调方法等。
为了进一步提高和改善学生对课程基本内容的掌握,进行课程作业方法的改革的试点,设立计算机仿真大作业。
成绩将计入平时成绩。
2、要求参加的同学3~5人一组,选择1~2个题目,协作和共同完成计算机编程和仿真,写出计算机仿真报告。
推荐的计算机仿真环境为MATLAB,也可以选择其它环境。
3、大作业选题(1)信道噪声特性仿真产生信道高斯白噪声,设计信道带通滤波器对高斯白噪声进行滤波,得到窄带高斯噪声。
对信道带通滤波器的输入输出的噪声的时域、频域特性进行统计和分析,画出其时域和频域的图形。
(2)基带传输特性仿真利用理想低通滤波器作为信道,产生基带信号,仿真验证奈氏第一准则的给出的关系。
改变低通滤波器的特性,再次进行仿真,验证存在码间干扰时的基带系统输出,画出眼图进行观察。
加入信道噪声后再观察眼图。
(3)2ASK信号传输仿真按照2ASK产生模型和解调模型分别产生2ASK信号和高斯白噪声,经过信道传输后进行解调。
对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察,并且对解调结果进行误码率测量。
2ASK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。
(4)2FSK信号传输仿真按照2FSK产生模型和解调模型分别产生2FSK信号和高斯白噪声,经过信道传输后进行解调。
对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察,并且对解调结果进行误码率测量。
2FSK信号的解调可以选用包络解调或者相干解调法。
(5)2PSK信号传输仿真按照2PSK产生模型和解调模型分别产生2PSK信号和高斯白噪声,经过信道传输后进行解调。
对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察,并且对解调结果进行误码率测量。
2PSK信号的解调选用相干解调法。
(6)2DPSK信号传输仿真按照2DPSK产生模型和解调模型分别产生2DPSK信号和高斯白噪声,经过信道传输后进行解调。
对调制解调过程中的波形进行时域和频域观察,并且对解调结果进行误码率测量。
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通信原理大作业班级:021215学号:姓名:一. 第四代移动通信技术综述(4G网络综述)第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络,具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。
它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。
第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。
第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时,数据采集、远程控制等综合功能。
此外,对全速移动用户能提供150 Mb/s的高质量影像服务,将首次实现三维图像的高质量传输。
他包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)。
其广带无线局域网(WLAN)能与B-ISDN和ATM兼容,实现广带多媒体通信,形成综合广带通信网(IBCN),他还能提供信息之外的定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。
一4G主要技术要求1. 通信速度提高,数据率超过UMTS,上网速率从2 Mb/s提高到100 Mb /s。
2. 以移动数据为主面向Internet大范围覆盖高速移动通信网络,改变了以传统移动电话业务为主设计移动通信网络的设计观念。
3. 采用多天线或分布天线的系统结构及终端形式,支持手机互助功能,采用可穿戴无线电,可下载无线电等新技术。
4. 发射功率比现有移动通信系统降低10~100倍,能够较好地解决电磁干扰问题。
5. 支持更为丰富的移动通信业务,包括高分辨率实时图像业务、会议电视虚拟现实业务等,使用户在任何地方可以获得任何所需的信息服务,且服务质量得到保证。
第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统,是宽带接入IP系统。
二、4G的主要特点1. 通信速度更快由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率,因此4G通信给人印象最深刻的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。
从移动通信系统数据传输速率作比较,第一代模拟式仅提供语音服务;第二代数位式移动通信系统传输速率也只有9.6Kbps,最高可达32Kbps,如PHS;而第三代移动通信系统数据传输速率可达到2Mbps;专家则预估,第四代移动通信系统可以达到10Mbps至20Mbps,甚至最高可以达到每秒高达100Mbps 速度传输无线信息,这种速度会相当于2009年最新手机的传输速度的1万倍左右。
2. 网络频谱更宽要想使4G通信达到100Mbps的传输,通信营运商必须在3G通信网络的基础上,进行大幅度的改造和研究,以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的蜂窝系统的带宽高出许多。
据研究4G通信的AT&T的执行官们说,估计每个4G 信道会占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA3G网络的20倍。
3. 通信更加灵活从严格意义上说,4G手机的功能,已不能简单划归“电话机”的范畴,毕竟语音资料的传输只是4G移动电话的功能之一而已,因此未来4G手机更应该算得上是一只小型电脑了,而且4G手机从外观和式样上,会有更惊人的突破,人们可以想象的是,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋,以方便和个性为前提,任何一件能看到的物品都有可能成为4G终端,只是人们还不知应该怎么称呼它。
未来的4G通信使人们不仅可以随时随地通信,更可以双向下载传递资料、图画、影像,当然更可以和从未谋面的陌生人网上联线对打游戏。
也许有被网上定位系统永远锁定无处遁形的苦恼,但是与它据此提供的地图带来的便利和安全相比,这简直可以忽略不计。
4. 智能性能更高第四代移动通信的智能性更高,不仅表现于4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化,例如对菜单和滚动操作的依赖程度会大大降低,更重要的4G手机可以实现许多难以想象的功能。
例如4G手机能根据环境、时间以及其他设定的因素来适时地提醒手机的主人此时该做什么事,或者不该做什么事,4G手机可以把电影院票房资料,直接下载到PDA之上,这些资料能够把售票情况、座位情况显示得清清楚楚,大家可以根据这些信息来进行在线购买自己满意的电影票;4G手机可以被看作是一台手提电视,用来看体育比赛之类的各种现场直播。
5. 兼容性能更平滑要使4G通信尽快地被人们接受,不但考虑的它的功能强大外,还应该考虑到现有通信的基础,以便让更多的现有通信用户在投资最少的情况下就能很轻易地过渡到4G通信。
因此,从这个角度来看,未来的第四代移动通信系统应当具备全球漫游,接口开放,能跟多种网络互联,终端多样化以及能从第二代平稳过渡等特点。
6. 提供各种增值服务4G通信并不是从3G通信的基础上经过简单的升级而演变过来的,它们的核心建设技术根本就是不同的,3G移动通信系统主要是以CDMA为核心技术,而4G移动通信系统技术则以正交多任务分频技术(OFDM)最受瞩目,利用这种技术人们可以实现例如无线区域环路(WLL)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增殖服务;不过考虑到与3G通信的过渡性,第四代移动通信系统不会在未来仅仅只采用OFDM一种技术,CDMA技术会在第四代移动通信系统中,与OFDM技术相互配合以便发挥出更大的作用,甚至未来的第四代移动通信系统也会有新的整合技术如OFDM/CDMA产生,前文所提到的数字音讯广播,其实它真正运用的技术是OFDM/FDMA的整合技术,同样是利用两种技术的结合。
因此未来以OFDM为核心技术的第四代移动通信系统,也会结合两项技术的优点,一部分会是以CDMA的延伸技术。
7. 实现高质量通信尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信,但未来的4G通信能满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要,第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去,为此未来的第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。
第四代移动通信不仅仅是为了因应用户数的增加,更重要的是,必须要因应多媒体的传输需求,当然还包括通信品质的要求。
总结来说,首先必须可以容纳市场庞大的用户数、改善现有通信品质不良,以及达到高速数据传输的要求。
8. 频率使用效率更高相比第三代移动通信技术来说,第四代移动通信技术在开发研制过程中使用和引入许多功能强大的突破性技术,例如一些光纤通信产品公司为了进一步提高无线因特网的主干带宽宽度,引入了交换层级技术,这种技术能同时涵盖不同类型的通信接口,也就是说第四代主要是运用路由技术(Routing)为主的网络架构。
由于利用了几项不同的技术,所以无线频率的使用比第二代和第三代系统有效得多。
按照最乐观的情况估计,这种有效性可以让更多的人使用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情,而且做这些事情的时候速度相当快。
研究人员说,下载速率有可能达到5Mbps到10Mbps。
9. 通信费用更加便宜由于4G通信不仅解决了与3G通信的兼容性问题,让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信,而且4G通信引入了许多尖端的通信技术,这些技术保证了4G通信能提供一种灵活性非常高的系统操作方式,因此相对其他技术来说,4G通信部署起来就容易迅速得多;同时在建设4G通信网络系统时,通信营运商们会考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,这样就能够有效地降低运行者和用户的费用。
据研究人员宣称,4G通信的无线即时连接等某些服务费用会比3G通信更加便宜。
三、4G的接入系统大多数服务提供商希望通过提高现有移动通信系统的速率来达到4G标准;有的则建议在现行宽带无线系统基础上增加更多的灵活性,实现4G接入,因为如今的固定无线网已能提供数十兆的通信速率,可与DSL、Cable Modem甚至是光纤相媲美。
高容量固定无线网采用点对点连接,难以进行灵活性改造:ISP用于上行传输的固定天线需要实时跟踪每个用户,也就是说发射信号需要针对每个目标用户自动定向。
4G的接入解决方案之一是MMDS(多点多信道分布式系统),它运用类似于蜂窝网络的“一点对多点”体系结构,采用的频谱也跟3G差不多,传输距离大致为35英里,最大数据传输率略低于10M——最终数据传输率依赖于特定的服务提供商。
不过由于固定无线网不够灵活(两通信终端之间不能有障碍物,相关设备体积庞大,且需要专业人安装),其应用受到很大限制。
用户能对终端设备进行一些改进,但大多受开发商专有技术的限制,且不支持与基于其它技术的蜂窝网间的漫游。
IEEE正在完善MMDS标准——802.16a,使这些问题最终可能得以解决。
802.16a能大大提升网络的互操作性。
IEEE 802.16a基于OFDM技术,它能降低设备间可视要求,但用户仍需将设备调整至大致准确的方位,只是不需要精确地排成一行。
但是,频谱的严重不足可能最终导致MMDS淡出市场。
而另一实现途径是无线LAN。
固定无线网和移动通信系统都可使用未经授权频谱,如今的无线LAN速率已达数十兆,这项标准本身受行政干预少,也不会面临其它大型通信服务商的竞争。
另外在21世纪,移动通信技术和市场飞速发展。
在新技术、市场需求的共同作用下,未来移动通信技术将呈现以下几大趋势:1)网络业务数据化、分组化,移动互联网逐步形成;2)网络技术数字化、宽带化;3)网络设备智能化、小型化;4)应用于更高的频段,有效利用频率;5)移动网络的综合化、全球化、个人化;6)各种网络的融合;7)高速率、高质量、低费用。
这正是第四代(4G)移动通信技术发展的方向和目标。
4G移动通信接入系统的显著特点是,智能化多模式终端(multi-mode termina)基于公共平台,通过各种接入技术,在各种网络系统(平台)之间实现无缝连接和协作,在4G移动通信中,各种专门的接入系统都基于一个公共平台,相互协作,以最优化的方式工作,来满足不同用户的通信需求。
当多模式终端接入系统时,网络会自适应分配频带、给出最优化路由,以达到最佳通信效果。
目前,4G移动通信的主要接入技术有:无线蜂窝移动通信系统(例如2G、3G);无绳系统(如DECT);短距离连接系统(如蓝牙);WLAN系统;固定无线接入系统卫星系统平流层通信(STS);广播电视接入系统(如DAB、DVB-T、CATV),随着技术发展和市场需求变化,新的接入技术将不断出现。
不同类型的接入技术针对不同业务而设计,因此,我们根据接入技术的适用领域、移动小区半径和工作环境,对接入技术进行分层。
(1)分配层:主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成,服务范围覆盖面积大。
(2)蜂窝层:主要由2G、3G通信系统组成,服务范围覆盖面积较大。
(3)热点小区层:主要由WLAN网络组成,服务范围集中在校园、社区、会议中心等,移动通信能力很有限。