移動(dòng)通信原理與系統(tǒng)(北京郵電出版社)課后習(xí)題答案

可編輯修改可編輯修改精選doc精選doc簡(jiǎn)述移動(dòng)通信的特點(diǎn)：

第一章概述答：①移動(dòng)通信利用無(wú)線電波進(jìn)行信息傳輸；②移動(dòng)通信在強(qiáng)干擾環(huán)境下工作；③通信容量有限；④通信系統(tǒng)復(fù)雜；⑤對(duì)移動(dòng)臺(tái)的要求高。移動(dòng)臺(tái)主要受哪些干擾影響？哪些干擾是蜂窩系統(tǒng)所特有的？答：①互調(diào)干擾；②鄰道干擾；③同頻干擾（蜂窩系統(tǒng)所特有的；④多址干擾。簡(jiǎn)述蜂窩式移動(dòng)通信的發(fā)展歷史，說明各代移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)。答：第一代（1G）以模擬式蜂窩網(wǎng)為主要特征，是20世紀(jì)70年代末80年代初就開始商用的。其中最有代表性的是北美的AMPAdvancedMobilePhoneSysteNMTHCMTS系統(tǒng)等。

TotalAccessCommunicationFDMA第二代以數(shù)字化為主要特征，構(gòu)成數(shù)字式蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，它于20世紀(jì)90用。其中最具有代表性的有歐洲的時(shí)分多址原意為GroupSpecialMobile，1989年以后改為GlobalSystemforMobileCommunication、北美的碼分多址的IS-95PDC系統(tǒng)等。主要的實(shí)現(xiàn)措施有：采用TDMGSM、CDMIS-9）方式實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的動(dòng)態(tài)尋址功能，并以數(shù)字式蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和頻率（相位）規(guī)劃實(shí)現(xiàn)載頻（相位）再用方式，從而擴(kuò)大覆蓋服務(wù)范圍和滿足用戶數(shù)量增長(zhǎng)的需求。在對(duì)信道動(dòng)態(tài)特性的匹配上采取了下面一系列措施：GMS（GSQPS（IS-9卷積碼GS、IS-9、級(jí)聯(lián)碼GS；采用功率控制技術(shù)抵抗慢衰落和遠(yuǎn)近效應(yīng)，這對(duì)于CDMA方式的IS-95尤為重要；采用自適應(yīng)均衡Rake接收（IS-95）抗頻率選擇性衰落與多徑干擾；采用信道交織編碼，如采用幀間交織方式和塊交織方式抗時(shí)間選擇性衰落。第三代（3G）美的CDMA2000、歐洲和日本的WCDMA及我國(guó)提出的TD-SCDMA三大系統(tǒng)，另外還有歐洲的DECT及北美的UMC-136。是在2G應(yīng)措施予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)。其主要實(shí)現(xiàn)措施有：繼續(xù)采用第二代中所采用的所有行之有效的措施；對(duì)CDMA頻碼互相關(guān)性能的不理想，使多址干擾、遠(yuǎn)近效應(yīng)影響增大，并且對(duì)功率控制提出了更高要求等；為了克服CDMA中的多址干擾，在3G下行鏈路采用發(fā)端分集、空時(shí)編碼技術(shù)；中采用了可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同速率業(yè)務(wù)（不同擴(kuò)頻比）OVSF（可變擴(kuò)頻比正交碼）多址碼；中對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)采用了Turbo碼。移動(dòng)通信的工作方式主要有幾種？蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)采用哪種方式？答：①單工通信；②雙工通信（蜂窩式移動(dòng)通信系統(tǒng)采用該方式；③單雙工通信；④移動(dòng)中繼方式。換算：Pr(dBm)=10lgPr(mW) Pr(dBW)-10lgPr(W)①10mW=10lg10(mW)=10(dBm)②20mW=10lg20(mW)=13.01(dBm)③1W=0(dBW)=30(dBm)第二章移動(dòng)通信電波傳播與傳播預(yù)測(cè)模型說明多徑衰落對(duì)數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要影響。答：①信息信號(hào)分散，信噪比低，傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳；②可能引入尖銳的噪聲，照成傳輸數(shù)據(jù)大量出錯(cuò)；運(yùn)營(yíng)成本。100WdBmdBW900MHz100mdBm？20dBW50dBmL32.4520lgF20lgD71.5dB自由空間中距離天線100m處的接收功率50dBm71.5dB21.5dBm

f0800MHz，移動(dòng)臺(tái)速度v60km/h，求最大多普勒頻移。解： fd

vcosfdmax

vvf

/c

6010380010631083600

44.4Hz說明時(shí)延擴(kuò)展、相關(guān)帶寬和多普勒擴(kuò)展、相關(guān)時(shí)間的基本概念。答：時(shí)延擴(kuò)展參數(shù)市區(qū)（us）郊區(qū)（us）平均多徑時(shí)延1.5~2.50.1~2.0最大時(shí)延（-30dB為門限）5.0~12.00.3~7.0時(shí)延擴(kuò)展（散布）1.0~3.00.2~2.0符號(hào)周期（帶寬的倒數(shù)）遠(yuǎn)大于△，則為窄帶系統(tǒng)（所有回波都會(huì)落在同一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)）使用帶寬很大的信道并不一定是帶寬通信相關(guān)帶寬在相關(guān)帶寬之內(nèi)，信道是一個(gè)頻率非選擇性信道，信號(hào)可以順利傳輸，無(wú)大的失真信號(hào)帶寬超過相關(guān)帶寬，信道是一個(gè)頻率選擇性信道從頻域角度定義窄帶系統(tǒng)和寬帶系統(tǒng)多普勒擴(kuò)展多普勒擴(kuò)展定義為多普勒功率譜密度標(biāo)準(zhǔn)差當(dāng)信號(hào)帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于多普勒擴(kuò)展—慢衰落否則快衰落信道相關(guān)時(shí)間相關(guān)時(shí)間是信道沖擊響應(yīng)維持不變時(shí)間間隔的統(tǒng)計(jì)平均值數(shù)據(jù)符號(hào)周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于相關(guān)時(shí)間——慢衰落信道否則為快衰落信道fc1900MHzv50m/s，問移動(dòng)10m需要多少個(gè)樣值？在車行駛時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量需要多少時(shí)間？信道的多普勒擴(kuò)展為多少？50個(gè)接收功率瞬時(shí)測(cè)量值答：①

79.17個(gè)/m②t

s0.2sv

40 40③f

vcos，所以多普勒擴(kuò)展為f

316.67Hzf800MHzv50km/h，移動(dòng)臺(tái)沿電波傳播方向行駛，求接收信號(hào)的平均衰落率。A1.851038005074已知移動(dòng)臺(tái)速度v60km/hf1000MHzRrms的電平通過率。解： N

f e2 R ,2m R22N500e29

51.2次/秒

rms40m，發(fā)射頻率為900MHz，移動(dòng)臺(tái)天線高度為2m15km，利用Okumura-Hata模型分別求出城市、郊區(qū)和鄉(xiāng)村的路徑損耗。（忽略地形校正因子的影響）解：城市：Lp1郊區(qū)：

69.5526.16lgfc

13.82lghte

3.2(lg1.75hre

)24.97(44.96.55lgfte

)lgdL 69.5526.16lgfp2

13.82lghte

3.2(lg1.75hre

)24.97(44.96.55lgfte

)lgdf28)]25.4c鄉(xiāng)村：Lp3

69.5526.16lgfc

13.82lghte

3.2(lg1.75hre

)24.97(44.96.55lgfte

)lgd-4.8

lfc

18.33lgfc

40.98第三章移動(dòng)通信中的信源編碼和調(diào)制解調(diào)技術(shù)信源編碼的目的是什么？答：壓縮信源產(chǎn)生的冗余信息，降低傳遞這些不必要的信息的開銷，從而提高整個(gè)傳輸鏈路的有效性。H.264中圖像數(shù)據(jù)被分成了哪幾部分？Part APart A分差錯(cuò)保護(hù)（等級(jí)Part B割差錯(cuò)保護(hù)（等級(jí)Part C差錯(cuò)保護(hù)（等級(jí)答：將圖像數(shù)據(jù)分成動(dòng)態(tài)矢量數(shù)據(jù)（即基本層，需要更好的差錯(cuò)保護(hù)）以及剩余的信息。每個(gè)數(shù)據(jù)片的編碼視頻信息首先被分割成三部分并分別放到ABCRTPAsliceMB頭信息，以及動(dòng)態(tài)矢量信息；PartBSIC中包含幀間宏塊的編碼殘差數(shù)據(jù)，幀間編碼數(shù)據(jù)塊的編碼方式信息和幀間變換系數(shù)。在移動(dòng)通信中對(duì)調(diào)制有哪些考慮？答：①頻帶利用率；②功率效率；③已調(diào)信號(hào)恒包絡(luò)；④易于解調(diào)；⑤帶外輻射。FSKFSK（CPFSK）CPFSK？答：相位不連續(xù)的2FSK信號(hào)在碼元交替時(shí)刻，波形是不連續(xù)的（開關(guān)方法所得）所謂相位連續(xù)是指不僅在一個(gè)元碼持續(xù)時(shí)間連續(xù)而且在從元碼

a 到ak

轉(zhuǎn)換的時(shí)刻kT

b兩個(gè)元碼相位也相等 (a a*k 滿足關(guān)系式k k-1 k k即要求當(dāng)前元碼的初相位k由前一元碼的初相位k來(lái)決定。3．8GMSK270.83333kbit/sf900MHz，這兩個(gè)頻率又等于多少？（）R

270.83333kbit/s，ff f 2Rb

135.4kHzb 2 1 4 2（2）R 270.83333kbit/s；f 900MHzb cmR 4ff b，m cc 4 RbRf (mR2

b899.8646MHz4Rf (mR1

b900.1354MHz4第四章抗衰落和鏈路性能增強(qiáng)技術(shù)分集接收技術(shù)的指導(dǎo)思想是什么？答：把接收到的多個(gè)衰落獨(dú)立的信號(hào)加以處理，合理地利用這些信號(hào)的能量來(lái)改善接收信號(hào)的質(zhì)量。什么是宏觀分集和微觀分集？在移動(dòng)通信中常用哪些微觀分集？站址的兩個(gè)或多個(gè)不同天線發(fā)射的信號(hào)。兩個(gè)或多個(gè)不同天線發(fā)射的信號(hào)。移動(dòng)通信中常用的微觀分集：時(shí)間分集、頻率分集、空間分集、角度分集、極化分集。f900MHzTACS的信令采用數(shù)字信號(hào)方式。其前向控制AB55ms或B）獲得獨(dú)立的衰落，移動(dòng)臺(tái)的速度最低是多少？ABABABAB…AB5ms35ms解：要獲得時(shí)間分集增益，要求重發(fā)時(shí)間間隔滿足：1 1T

2f m

2v/c/f c 3108所以v

16.67m/s2T 2T 2Tf 210103900106合并方式有哪幾種？哪一種可以獲得最大的輸出信噪比？為什么？答：合并方式有常用的選擇式合并、最大比值合并和等增益合并，之外還有開關(guān)式合并方式。其中最大比值合并可以獲得最大的輸出信噪比，因?yàn)楹喜⒑笮盘?hào)的振幅與各支路信噪比相聯(lián)系，信噪比愈大的支路合并后的信號(hào)貢獻(xiàn)愈大。所以，即使當(dāng)各路信號(hào)都很差，使得沒有一路信號(hào)可以被單獨(dú)解出時(shí)，最大比值合并算法仍有可能合成一個(gè)達(dá)到SNR1101001011101132時(shí)能糾正多少個(gè)錯(cuò)誤？答：碼字的漢明距離是指兩個(gè)碼組中對(duì)應(yīng)位置上具有不同二進(jìn)制碼元的位數(shù)。碼字1101001和0111011的漢明距離等于3.若要糾正t個(gè)隨即獨(dú)立錯(cuò)誤，要求dmin2t13215個(gè)錯(cuò)誤。已知一個(gè)卷積碼編碼器由兩個(gè)串聯(lián)的寄存器（約束長(zhǎng)度，3個(gè)模2加法器和一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)構(gòu)成。編碼器生成序列為（1）（1，，1，（）（，1，，（）=（，1，。畫出它的結(jié)構(gòu)方框圖。bba寄存器寄存器4.2是一個(gè)（2，1，1）寄存器寄存器答：輸出是1110110101。4．11信道均衡器的作用是什么？為什么支路數(shù)為有限的線性橫向均衡器不能完全消除碼間干擾？1{x}變?yōu)闊o(wú)碼間干擾的序列{y}n n2器，這是殘留的碼間干擾增加均衡器的抽頭數(shù)均衡效果就加強(qiáng)但是兩邊總是有殘留的碼間干擾。PN序列有哪些特征使得它具有類似噪聲的性質(zhì)？答：平衡特性、游程特性、相關(guān)特性計(jì)算序列的相關(guān)性：計(jì)算序列a=1110010的周期自相關(guān)性并繪圖（取10個(gè)碼元長(zhǎng)度；7,-1,-1,-1,-1,-1,-1,7計(jì)算序列b=01101001和c=00110011的互相關(guān)系數(shù)，并計(jì)算各自的周期自相關(guān)系性并繪圖（10元長(zhǎng)度；Ra,b=-0.25B:8,-4,0,4,-8,4,0,-4,8 c:8,0,-8,0,-8,0,-8,0,8比較上述序列，哪一個(gè)最適合用作擴(kuò)頻碼？答：A適合，因?yàn)閍對(duì)準(zhǔn)時(shí)又最大輸出，對(duì)不準(zhǔn)時(shí)可以抑制輸出簡(jiǎn)要說明直接序列擴(kuò)頻和解擴(kuò)的原理。答：由于x(t)=b(t)c(t)的頻譜等于b(t)的頻譜與c(t)b(t)和c(t)相乘的結(jié)果使攜帶信息的基帶信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展到近似為c(t)的帶寬BcPN的功率譜密度下降到原來(lái)的1/N這種擴(kuò)頻方式就是直接序列擴(kuò)頻。在接收端，接收機(jī)接收到的信號(hào)r(t)這里暫時(shí)不考慮他們的影響，即r(t)=s(t)。接收機(jī)將收到的信號(hào)首先和本地產(chǎn)生的PN碼c(t)相乘。由于c2(t)21所以r sbcos tcbcos tc c相乘所得信號(hào)顯然是一個(gè)窄帶的2PSK信號(hào)，它的帶寬等于2Rb=2/Tb一操作過程就是解擴(kuò)。為什么擴(kuò)頻信號(hào)能夠有效的抑制窄帶干擾？干擾的影響將大大減小輸出的采樣只會(huì)比較穩(wěn)定。RAKE接收機(jī)的工作原理是什么？答：RAKE每個(gè)相關(guān)器喝多徑信號(hào)中的一個(gè)不同的時(shí)延的分量同步，輸出就是攜帶相同信息但時(shí)延不同的信號(hào)。把這些輸出信號(hào)適當(dāng)?shù)臅r(shí)延對(duì)齊，然后按某種方法合并就可以增加信號(hào)的能量，改善信噪比。第五章蜂窩組技術(shù)說明大區(qū)制和小區(qū)制的概念，指出小區(qū)制的主要優(yōu)點(diǎn)。答：1發(fā)射功率要大。2、大容量的小區(qū)制：是指把整個(gè)服務(wù)區(qū)域劃分為若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分別設(shè)置一個(gè)小基站，負(fù)責(zé)本區(qū)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)的控制。小區(qū)制的主要優(yōu)點(diǎn)：容量大，通信質(zhì)量好簡(jiǎn)單敘述切換的基本概念。系統(tǒng)要將對(duì)該MS的連接控制也從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)小區(qū)。這種將正在處于通話狀態(tài)的MS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信道上（新的小區(qū)）的過程稱為“切換什么是同頻干擾？是如何產(chǎn)生的？如何減少？答：同頻干擾：是指相同載頻電臺(tái)之間的干擾如何產(chǎn)生的：蜂窩小區(qū)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的。如何減少：合理的選定蜂窩結(jié)構(gòu)與頻率規(guī)劃，表現(xiàn)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)中隊(duì)同頻道干擾因子的選擇。443 2 21 14321443 2 21 14321答：同頻小區(qū)的中心相距：D= 3NR2 3R5．5面狀服務(wù)區(qū)的區(qū)群是如何組成的？模擬蜂窩系統(tǒng)同頻無(wú)線小區(qū)的距離是如何確定的？答：面狀服務(wù)區(qū)的去群是由：面狀的簇?zé)o限復(fù)制組成的。頻率復(fù)用距離D區(qū)的邊界垂直的直線，其夾角為120°。此兩條直線分別連接到最近的兩個(gè)同頻點(diǎn)小區(qū)中心，其長(zhǎng)度分別為I和J，于是同頻距離為：D2I2J22IJcos120I2IJJ2令I(lǐng)2iHJ2jH3H為小區(qū)中心到邊的距離，H R323R是小區(qū)半徑則，I 3iR,J jR33ND 3NNi2ijj25．6N-CDMA系統(tǒng)的有效頻帶寬度為1.