現(xiàn)代無線通信原理習(xí)題課件

現(xiàn)代無線通信習(xí)題課

例題1天線的參數(shù)增益電壓駐波比（VSWR）天線下傾半功率角極化方式天線增益（1）如圖1所示天線增益為多少dBd?（2）把反射板放在該陣列的一邊構(gòu)成扇形覆蓋天線，如圖1所示天線增益為多少dBd?解：4個對稱振子組陣

接收功率：4mW“扇形覆蓋天線”

將在接收機中有8mW功率

圖1圖2電壓駐波比（VSWR）假設(shè)基站發(fā)射功率是10W，反射回0.5W，求電壓駐波比。（1）計算回波損耗RL：RL=10lg（入射功率/反射功率）

則：RL＝10lg(10/0.5)=13dB（2）由回波損耗RL計算反射系數(shù)：RL=-20lg,＝0.2238

（3）VSWR=(1+)/(1-)＝1.589.5W80

ohms50ohms朝前:10W返回:0.5W例題2某無樹林丘陵地區(qū)微波電路，微波通信頻率為4GHz，站距為41km，發(fā)射天線高度為h1=2m,接收天線高度為h2=10m，發(fā)端海拔高度H1=80m，收端海拔高度H2=90m，離發(fā)射端3km處有一突起山頭，海拔高度65m，路徑其余各點明顯低于它，見圖所示路徑剖面圖。路徑中地勢最高點為反射點，反射系數(shù)為0.7，考慮氣象條件對電波傳播影響，當(dāng)K＝4/3時，求：（1）確定反射點位置（2）反射點余隙為多少米？（3）衰落因子VdB例題2解：（1）反射點應(yīng)取路徑中相對余隙的最小點，此點一般就是最高障礙點，距離發(fā)端d1=3km處為反射點。（2）反射點處等效地球突起高度K=4/3時，（3）等效余隙方法2:由查圖法直接求VdB例題3一個廣義平穩(wěn)非相關(guān)信道的多普勒擴展為fd=50Hz，多徑時延擴展為，信號傳輸?shù)耐◣诺赖目値挒锽s=200kHz，為減少符號間干擾的影響，信號設(shè)計時選用數(shù)據(jù)速率為Rs=270.833kb/s(1)確定相關(guān)帶寬和相干時間。(2)該信道是否具有頻率選擇性的衰落？做出解釋。(3)該信道表現(xiàn)為慢衰落還是快衰落？做出解釋。

需了解基礎(chǔ)知識：平坦衰落和頻率選擇性衰落的判定

基于時間色散

平坦衰落BS<BC

Tm<TsRayleigh,Ricean分布

頻率選擇性衰落BS>BC

Tm>TsISI信號信道頻率BSBC頻率BCBS信道信號解(1)(2)該信道具有頻率選擇性衰落。當(dāng)信號的帶寬遠(yuǎn)大于信道相關(guān)帶寬時，信道具有選擇性衰落。由題可知，，故信道具有頻率選擇性衰落。（3）該信道表示為慢衰落。因為，也就是說信道變化慢于信號變化，即，故信道表示為慢衰落。例題4計算下圖所示900MHz的功率延遲分布的平均附加時延、rms時延擴展及相干帶寬。設(shè)信道相干帶寬取50%，則該系統(tǒng)在不使用均衡器的條件下對GSM（200KHz）業(yè)務(wù)是否合適？0125tPr(t)(ms)0dB-10dB-20dB-30dB需了解基礎(chǔ)知識平均附加時延是功率時延分布的一階矩，定義為：rms時延擴展是功率時延分布的二階矩的平方根定義為：

解：相干帶寬近似為：由于GSM所需的200kHz帶寬超過了Bc,所以GSM需要均衡器才能正常工作。例題5設(shè)基站天線高度為50m，發(fā)射機功率為20W,增益為6dB,工作頻率900MHz，移動臺天線高度為1.5m，增益為3dB，通信距離為15km，利用Okumura-Hata模型求出城市的路徑損耗？接收功率為多少dBW?解：

(1)=69.55+26.16lg900-13.82lg50-(hm)+(44.9-6.55lg50)lg15=153.13dB(2)Pr=Pt-Lp+Gt+Gr=10log20-153.3+6+3=-131.13dBw例題6IEEE無線局域網(wǎng)中5GHz無線業(yè)務(wù)必須發(fā)射200mW(23dBm)或者更少的功率，假設(shè)在一個沒有墻壁的開放辦公室，收發(fā)信機處于一個樓層54Mb/s業(yè)務(wù)獲得誤比特率所需的，噪聲密度為-164dBm/Hz，問54Mb/s業(yè)務(wù)可達(dá)到的最大覆蓋范圍為多大？解：已知：Pt=200mW(23dBm)，，，因為沒有墻壁且在一個樓層，故，由

可得：解得r=17.78m地球凸起高度為：有幾何關(guān)系可知:自由空間余隙h0h1H3h2he例題8已知一個正交調(diào)幅系統(tǒng)采用16QAM調(diào)制，帶寬為2400Hz,滾降系數(shù)。試求每路所采用的電平數(shù)、調(diào)制速率（符號速率）、總比特率和頻帶利用率。解：每路所采用的電平數(shù)每路的調(diào)制速率總的比特率頻帶利用率例題9對于OFDM發(fā)送和接收結(jié)構(gòu)圖中，解釋下列問題：（1）子載波的間隔如何選?。繛槭裁?？（2）各子信道間的正交調(diào)制通過什么方法來實現(xiàn)？（3）OFDM系統(tǒng)與單載波系統(tǒng)相比較存在哪些主要缺點？答：（