移动通信总结

1.什么是分集？P143
通过提供传送信号多个副本来提高接收信号正确判决率的方法被称为分集。

分集技术是用来补偿衰落信道损耗的，它通常利用无线传播环境中同一信号的独立样本之间不相关的特点，使用一定的信号合并技术改善接收信号，来抵抗衰落引起的不良影响。

分集接收是指接收端对它收到的多个衰落特性相互独立(携带同一信号)的信号进行特定的处理，以降低信号电平起伏的办法。

2.分集接收的特点？
分集接收包含的两重含义：
－分散传输：使接收端能得到多个携带同一信息的、统计独立的衰落信号；
－集中处理：即接收端把收到的多个统计独立的衰落信号进行适当的合并，从而降低衰落的影响，改善系统性能
3.分集的方式？
宏分集：主要应用于蜂窝移动通信系统中，用来减少慢衰落带来的影响。

微分集：主要应用于减少快衰落带来的影响，主要分为空间分集、频率分集、时间分集、极化分集、场分量分集和角度分集
空间分集：在接收端设置多幅天线，其间有足够的距离，则两处所接收的信号的衰落是不相关的。

频率分集：用两个以上的不同载频传输同一信号，如果两个载频间的频率差大于相关带宽的话，那么这两个信号所遭受的衰落是不相关的。

时间分集：将同一信号在不同的时间内多次重发，只要每次发送的时间间隔足够大，那么各次发送信号所出现的衰落将是彼此独立的。

合并方式
选择式合并：检测所有分集支路的信号，选择其中信噪比最高的作为合并器的输出
最大比值合并
等增益合并：无需对信号进行加权，各支路的信号是等增益相加的
4.什么是均衡？
5.均衡的作用？P167,177
6.什么是QPSK、OQPSK、π/4QPSK，包络特点是什么？
QSPK、π/4-QPSK、OQPSK信号相位跳变在信号星座图上的路径有什么不同。

解：QSPK在其码元交替处的载波相位往往是突变的，当相邻的两个码元同时转换时，如当00到11或者01到10时会产生180°的载波跃变。

这种相位跃变会使调相波的包络出现零（交）点，引起较大的包络起伏，起信号功率将产生很强的旁瓣分量。

π/4-QPSK是一种相位突跳介于QPSK和OQPSK的QPSK改进方案，它的最大相位跳变是135°。

OQPSK信号由于同相和正交支路码流在时间上相差半个周期，使得相邻码元间相位变化只能是0°或90°，不会是180°，克服了QPSK信号180°跃变的缺陷。

OQPSK的包络变化的幅度要比QPSK的小许多，且没有包络零点。

QPSK、OQPSK与π/4-QPSK等调制方式各自的优缺点是什么？在衰落信道中一般选用哪种调制方式更合适，为什么？
解：（1）QPSK 优点：具有较高的频谱利用率，较强的抗干扰性能，同时在电路中易于实现，成为移动通信中的主要调制方式。

缺点：存在相位模糊问题，在其码元交替处的载波相位往往是突变的，当相邻的两个码元同时转换时，如当00到11或者01到10时会产生180°的载波跃变。

这种相位跃变会使调相波的包络出现零（交）点，引起较大的包络起伏，起信号功率将产生很强的旁瓣分量。

（2）OQPSK 优点：OQPSK信号由于同相和正交支路码流在时间上相差半个周期，使得相邻码元间相位变化只能是0°或90°，不会是180°，克服了QPSK信号180°跃变的缺陷。

OQPSK的包络变化的幅度要比QPSK的小许多，且没有包络零点。

由于两个支路符号的错开并不影响他们的功率谱，OQPSK信号的功率谱和QPSK相同，因此有相同的带宽效率。

缺点：信号的动态范围比较小。

（3）π/4-QPSK 优点：π/4-QPSK是一种相位突跳介于QPSK和OQPSK的QPSK改进方案，它的最大相位跳变是135°。

因此，带限p/4-QPSK信号比带限QPSK有更好的恒包络性质，但是不如OQPSK。

π/4-QPSK具有能够非相干解调优点，并且在多径衰落信道中比OQPSK 性能更好，是适于数字移动通信系统的调制方式之一。

（4）在衰落信道中一般选用π/4-QPSK调制方式更合适，因为它的解调方法有多种，可在中频，也可以在基带解调，它既可以相干解调，也可以非相干解调，还可以用鉴频器解调，也可用非线性放大，可以得到高效率的功放。

7.MSK、GMSK相位画法（老师说课上留过题目）
8.使频普变窄的措施有哪些？
9.直接扩频是如何实现的？
直接利用具有高码率的扩频码系列采用各种调制方式在发端与扩展信号的频谱，而在收端，用相同的扩频码序去进行解码，把扩展宽的扩频信号还原成原始的信息。

它是一种数字调制方法，具体说，就是将信源与一定的PN码（伪噪声码）进行摸二加。

就是用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱，而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩，把展开的扩频信号还原成原来的信号。

直接序列扩频方式是直接用伪噪声序列对载波进行调制，要传送的数据信息需要经过信道编码后，与伪噪声序列进行模2和生成复合码去调制载波。

10.扩频是如何抗窄带干扰的？
11.CDMA信号为什么可以用相同频率发送？
12.什么是跳频？其原始抗干扰能力增加了多少倍？
跳频的载频受一个伪随机码的控制，在其工作带宽范围内，其频率合成器按PN码的随机规律不断改变频率。

在接收端，接收机的频率合成器受伪随机码的控制，并保持与发射端的变化规律一致。

跳频是载波频率在一定范围内不断跳变意义上的扩频，而不是对被传送信息进行扩谱，不会得到直序扩频的处理增益。

跳频相当于瞬时的窄带通信系统，基本等同于常规通信系统，由于无抗多径能力，同时发射效率低，同样发射功率的跳频系统在有效传输距离内小于直扩系统。

13.什么是小容量大区制，有何好处？
在一个比较大的区域中，只用一个基站覆盖全地区的移动通信覆盖方式。

因为只有一个基站，服务（覆盖）面积大，因此所需的发射功率也较大；大区制多用于专用网或小城市的公共网；由于只有一个基站，其信道数有限（因为可用频率带宽有限），因此容量较小，一般只能容纳数百至数千个用户。

大区制的优点是组成简单，投资少，见效快，主要用于专网或用于用户较少的地域。

如在农村或城镇，为节约初期工程投资，可按大区制设计考虑。

但是，从远期规划来说，为了满足用户数量增长的需要，提高频率的利用率，就需采用小区制的办法。

14.什么是CDMA软切换？
软切换：既维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，当与新基站建立可靠通信连接之后在中断旧链路。

软切换是指：移动台开始与新的基站通信但不立即中断他与原来基站通信的一种切换方式。

软切换是CDMA蜂窝系统都有的切
换功能，可有效地提高切换的可靠性，而且如果若移动台处于小区的边缘上，软切换能提供正向业务信道分集，也能提供反向业务信道的分集，从而保证通信的质量。

15.什么是Gold?怎样生成？
16.扩频同步分为哪两步？达到什么效果？
17.CDMA为什么要进行功率控制？
18.开环、闭环功率控制的流程。

19.什么是导频？
20.计算题：卷积码+M序列
大计算题：
（1）卷积码的生成
（2）画出卷积码格状图
（3）假设给出一个输入信号，做出维特比译码
小计算题：
产生M序列的详细过程、周期、自相关等。

具体见课本，没太听懂。

21、软容量
CDMA蜂窝系统中所有用户都共享一个无线信道，系统负荷满载时，接入少数新用户只会造成话音质量的轻微下降，而不会出现阻塞现象。

即CDMA系统具有“软容量”特性。

这种特性使得CDMA系统容量与覆盖范围、服务质量，相邻小区负荷间有灵活的弹性体系。

5、试述MSK调制和FSK调制的区别和联系。

【答】FSK是频移键控，FSK利用载波的频率变化来传递数字信息。

它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。

MSK是一种特殊形式的FSK，其频差是满足两个频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差，并要求FSK信号的相位连续。

6、与MSK相比，GMSK的功率谱为什么可以得到改善？【答】GMSK信号就是通过在FM 调制器前加入高斯滤波器产生的。

GMSK通过引入可控的码间干扰(即部分响应波形)来达到平滑相位路径的目的，它消除了MSK相位路径在码元转换时刻的相位转折点。

7、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
8、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？
9、说明CDMA蜂窝系统采用功率控制的必要性及对功率控制的要求。

【答】由于移动台在小区内的分布是随机性的，会产生“远近效应”并产生多址干扰，造成CDMA系统的自干扰，应根据通信距离不同，实时的调整发射机所需要的功率，减小多址干扰，故必须采用功率控制。

功率控制要使得接收信号的强度能保证信号电平与干扰电平的比值达到规定的门限值，而不要无限制地增大信号功率，以免增大电台之间的干扰。

10、什么叫开环功率控制? 什么叫闭环功率控制? 【答】开环功率控制是指：由移动台接收并检测基站发来的信号强度，并估计正向传输损耗，然后根据这种估计来调节移动台反向发射功率。

闭环功率控制是指：由基站检测来自移动台的信号强度，并根据检测的结果形成功率调整指令，通知移动台，使移动台根据此调整指令来调节其发射功率。

11、在CDMA系统中，用户数和服务级别之间有着更灵活的关系，用户数的增加相当于背景噪声的增加，造成话音质量的下降。

如果能控制住用户的信号强度，在保持质量通话的同时，我们就可以容纳更多的用户。

体现软容量的另一种形式是小区呼吸功能。

所谓小区呼吸功能是指各个小区的覆盖大小是动态的。

当相邻两小区负荷一轻一重时，负荷重的小区通过减小导频发射功率，使本小区的边缘用户由于导频强度不足，切换到相邻小区，使负荷分担，
即相当于增加了容量。

12、因为CDMA是一个自干扰系统，所有用户共同使用同一频率，"远近效应"问题更加突出。

CDMA功率控制的目的就是克服远近效应，使系统既能维持高质量通信，又不会对同一信道的其他用户产生不应有的干扰。