1、現(xiàn)代移動通信- -蔡躍明- -第三版- -習(xí)題參考答案2第一章思考題與習(xí)題1.1.何為移動通信？移動通信有哪些特點(diǎn)？ 答：移動通信是指通信的雙方至少有一方在移動中（或者停留在某一非預(yù)定的位置上）進(jìn) 行信息傳輸和交換，這包括移動體（車輛、 船舶、飛機(jī)和行人）和移動體之間的通信， 移動體和固定點(diǎn)（固定無線電臺和有線用戶） 之間的通信。移動通信的特點(diǎn)：（1 1）無線電波傳播復(fù)雜（2 2）移動臺受到的干擾嚴(yán)重（3 3）無線電頻譜資源有限（4 4）對移動設(shè)備的要求高（5 5）系統(tǒng)復(fù)雜2.2.單工通信與雙工通信有何特點(diǎn)？各有何優(yōu) 缺點(diǎn)？答：單工通信的特點(diǎn)：收發(fā)信機(jī)輪流工作、設(shè) 備簡單、省電、只允許一方發(fā)送

2、時另一方進(jìn) 行接收；優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單、省電。缺點(diǎn)：通 信的時3間長、使用不方便。雙工通信的特點(diǎn)：收發(fā)信機(jī)可以同時工作、使用方便，電源的消耗大；優(yōu)點(diǎn)：使用 方便、收發(fā)信機(jī)可以同時工作。 缺點(diǎn)： 發(fā)射 機(jī)總是工作的，電源消耗大。3.3.常用的移動通信系統(tǒng)包括哪幾種類型？ 答：蜂窩移動通信系統(tǒng)，無繩電話系統(tǒng)，集群移動通信系統(tǒng)，衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，無線 LANLAN 等4.4.移動通信系統(tǒng)由哪些功能實(shí)體組成？答：移動通信系統(tǒng)包括移動交換子系統(tǒng)（SSSS） 、 操作管理子系統(tǒng) （OMSOMS ） 和基站子系 統(tǒng) （BSSBSS）（通常包括移動臺（MSMS）,是一個完 整的信息傳輸實(shí)體。無線接口的主要功能如下

3、：（1 1） 用戶與移動網(wǎng)之間的接口（SmSm 接口） ，即人機(jī)接口。（2 2）移動臺與基站之間的接口（ UmUm 接口）。（3 3） 基站與移動交換中心之間的接口 （ A A 接 口） 。4（4 4） 基站控制器 （BSCBSC） 與基站收發(fā)信 機(jī) （BTSBTS）之間的接口（ AbisAbis 接口）。（5 5） 移動交換中心（MSCMSC）與訪問位置寄 存器（VLRVLR ）之間的接口 （B B 接口）。（6 6）移動交換中心 （MSCMSC） 與原籍位置寄存 器（HLRHLR）之間的接口 （C C 接口 ）。（7 7） 原籍位置寄存器（HLRHLR ）與訪問位 置寄存器（VLRVLR

4、）之間的接口 （D D 接口）。（8 8） 移動交換中心之間的接口 （E E 接口）。（9 9） 移動交換中心（MSCMSC ）與設(shè)備標(biāo)志寄存 器（EIREIR ）之間的接口（ F F 接口）。（1010）訪問位置寄存器 VLRVLR 之間的接口（ G G 接口）。5.5.FDDFDD 和 TDDTDD 的概念和各自優(yōu)勢是什么？答：FDDFDD 在某些系統(tǒng)中，按照頻率劃分上行鏈 路和下行鏈路信道的方法；TDDTDD 在某些系統(tǒng)中，上行鏈路和下行鏈路 使用相同的頻率，允許上行鏈路在在當(dāng)前時 隙內(nèi)使用該頻率，而下行鏈路可以在下一時 隙內(nèi)使用該頻率的方5法；FDDFDD 的優(yōu)勢：FDDFDD 系統(tǒng)對

5、于定時同步的要求 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 TDDTDD 系統(tǒng)，更適用于大功率、遠(yuǎn)距 離的通信系統(tǒng)；TDDTDD 的優(yōu)勢：不需要使用帶通濾波器，非常 適用于可變速率、非對稱帶寬系統(tǒng)6.6. 簡述移動通信的發(fā)展過程與發(fā)展趨勢。移動通信就正式商業(yè)運(yùn)營而言，至今已 有 3 30 0多年，大致是每十年更新一代。第一代 以模擬蜂窩網(wǎng)為主要特征，第二代以數(shù)字化 為主要特征，第三代以多媒體業(yè)務(wù)為主要特 征，第四代以寬帶高速數(shù)據(jù)傳輸為主要特征，如下圖所示。移動通信將向?qū)拵Щ⒎纸M化、 智能化、業(yè)務(wù)多樣化和融合化的方向發(fā)展。6扣，寧M業(yè)!耳 計(jì)抵探零比吒怖莓YWTOiu更低的臚務(wù)寺*7.7.移動通信的標(biāo)準(zhǔn)化組織主要有哪些？答：

6、國際無線電標(biāo)準(zhǔn)化組織、歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)化組織、北美地區(qū)的通信標(biāo)準(zhǔn)化組織、IEEEIEEE 802802標(biāo)準(zhǔn)委員會、中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會盛it利用宰禹.褪黑上卞耳 FTA 詩、昨耐甘甲*簡 肝對話音譴厲斎計(jì)的IAT廿蛆憩蜩瞅JMWW*flfiS.fr.耐尺*壽宙仲 卿科2 1H.為LfriffrttBiiD,丈理全味壬氓厘帝甘柞同立才尋一卡刊左 一：11夕擔(dān)速匸引人軒制惶術(shù)一 曲期癘娜TMS9刪t軌】ZG FCC帥H/d口JIS fFG5K3SS-JLiihit/s膽鞘，、3：0C, TCTfHK削IdbU-2MJIVVH3A14.bll/a W. . iHbk/ii丄tFLIEI I rlhi t/

7、=下非，irti; HrE*jUfT AdrangedWMit/fl-i7第二章思考題與習(xí)題1 1 蜂窩移動通信中的典型電波傳播方式有哪 些？答：典型的電波傳播方式有直射、反射、 折射、繞射、散射等。當(dāng)電波的直射路徑上無障礙物時，電波 直接到達(dá)接收天線；當(dāng)電波的直射路徑上存 在障礙物時，電波會繞過障礙物遮擋向前傳 播形成繞射波；當(dāng)電波在平坦地面上傳播時, 因大地和大氣是不同的介質(zhì)而使入射波在界 面上產(chǎn)生反射波；當(dāng)電波入射到粗糙表面時, 反射能量由于散射而散布于所有方向，形成 散射波。82 2 自由空間中距離發(fā)射機(jī)距離為 d d 的無線接收 功率與那些因素有關(guān)？服從什么規(guī)律？答：距發(fā)射機(jī) d d

8、d處天線的接收功率，其Pr（d ）-2數(shù)學(xué)表達(dá)式（FriisFriis（4）公式）為：其中，PtPt 為發(fā)射功率，亦稱有效發(fā)射功 率；PrPr（d d）是接收功率，為 T-RT-R 距離的冪函 數(shù)；G Gt t是發(fā)射天線增益；GrGr 是接收天線增益； d d 是 T-T-R R間距離；L L 是與傳播無關(guān)的系統(tǒng)損耗 因子；入為波長。其規(guī)律是: :與/成反比f距離越遠(yuǎn)，衰減越大。與2成正比（與 f f2成反比）f頻率越 高，衰減越大。3 3 設(shè)發(fā)射機(jī)天線高度為 40m40m 接收機(jī)天線高度為3 3 m m,工作頻率為 1800MHz1800MHz 收發(fā)天線增益均 為 1 1,工作在市區(qū)。試畫出

9、兩徑模型在 1km1km 至 20km20km 范圍的接收天線處的場強(qiáng)。（可用總場9強(qiáng)對呂的分貝數(shù)表示），并給出距離發(fā)射機(jī)距離 d d 處的無線接收功率的規(guī)律。解:Qht40m,hr3m, f 1800MHz此時接收到的場強(qiáng)為E E0(1 Rej)E(1 e1d)1用分貝表示為432372Ej2 d 1 (d)21 (d)210lg(1 ed d) 1km dE0用 MatlabMatlab 畫出變化曲線。由式（2-292-29 ）可知，其規(guī)律是: :與d4成反比f比自由空間衰減反射波與直射波的路徑差為hr、2d(htj)彳/hthr、21F%121 (A因?yàn)镋 E（1 Rej）又因?yàn)閒 18

10、00MHz 150MHz 所以有 R 1;22 f一dTW(/ v4321(37)2 12 dJl43237、2Ih 0 20 km10快得多。與頻率成無關(guān)。114 4 用兩徑模型的近似公式解上題，并分析近似 公式的使用范圍。解：用兩徑模型的近似公式d皿120d d22 f 1440d - dcdj嗎E Eo(1 ReJ) Eo(1 ed)j 1440ed)1km d 20km此時近似公式必須滿足hthrd因?yàn)閔thr43m, MIN(d) 1000m,滿足條件所以以上近似公式可用5 5 什么是等效地球半徑？為什么要引入等效地球半徑？標(biāo)準(zhǔn)大氣的等效地球半徑是多少？ 答：地球等效半徑是指電波依然

11、按直線方 向行進(jìn)，只是地球的實(shí)際半徑R0(6.37(6.37x10106m)m)變成了等效半徑氏。為了研究大氣折射對電波傳 播的影響而引入等效地球半徑。因?yàn)榈刃У厍?半徑系此時接收到的場強(qiáng)為用分貝表示為EL 10lg(1E012數(shù) k k = 4/34/3,所以等效地球半徑Re8500km。6 6 設(shè)發(fā)射天線的高度為 200m200m 接收天線高度為 20m20m 求視距傳播的極限距離。若發(fā)射天線為 100m100m 視距傳播的極限距離又是多少？解：視線傳播的極限距離為d ,2Re( ,ht、hr). 2 8500 1000( .200.20)76.7km若發(fā)射天線的高度為100100m m則

12、視線傳播的 極限距離為d 2Re( .ht. hr) 2 8500 1000( 100 .20) 59.7km7 7 為什么說電波具有繞射能力？繞射能力與波 長有什么關(guān)系？為什么？答：因?yàn)殡姴ㄔ趥鬏斶^程中的波前的所 有點(diǎn)都可以作為產(chǎn)生次級波的點(diǎn)源，這些次 級波組合起來形成傳播方向上新的波前，繞 射就是由次級波的傳播進(jìn)入陰影去而形成 的。繞射能力與波長存在下面的關(guān)系汽謬即波長越長，繞射能力越弱。這是 因?yàn)樽钃躞w對次級波的阻擋產(chǎn)生了繞射損 耗，僅有一部分能量能繞過阻擋體，這里的 繞射損耗跟電波的頻率有關(guān)，相對于同一個 阻擋物來說，頻率越大，13繞射損耗越小，繞14射能力就比較強(qiáng)；頻率越小，繞射損耗

13、越大，繞射能力就越弱。8 8 相距 15k15km m 的兩個電臺之間有一個 5050m m 高的建 筑物，一個電臺距建筑物 10km,10km,兩電臺天線 高度均為 1010m m電臺工作頻率為 900MHz900MHz 試 求電波傳播損耗。8 63 105 10 1015 103900 106繞射參數(shù)-黑嚴(yán)1.2，查表得附加損耗為X33.318.5dB18.5dB則電波傳播損耗為：L Lfs18.5dB(32.4420lg15 20lg 900)dB18.5dB133.55dB9 9 如果其它參數(shù)與上題相同，僅工作頻率為50MHz50MHz1900MHz1900MHz 試求電波傳輸損耗各是

14、多少？解：當(dāng)工作頻率為 50MHz50MHz 時,繞射參數(shù)XJf4?嚴(yán)0.28，查表得附加損耗為33.3菲涅爾余隙X1伽駕3 1085 10 106- 15 10350 106141.4解：菲涅爾余隙Xid1d21d2)1510dB10dB16則電波傳播損耗為:L Lfs18.5dB(32.4420lg15 20lg 900)dB 10dB 125.05dB當(dāng)工作頻率為 1900MHz1900MHz 時繞射參數(shù)-1.74，查表得附加損耗為X22.922dB22dB則電波傳播損耗為：L Lfs18.5dB(32.4420lg15 20lg 900)dB 22dB 137.05dB1010 移動通

15、信信道中電波傳播的基本特點(diǎn)是什么？答：移動通信信道中電波傳播的基本特 點(diǎn)是：1 1）隨信號傳播距離而導(dǎo)致的傳播損耗（大尺度范圍），2 2）由地形起伏、建筑物及 其它障礙物對電波的遮蔽而引起的損耗 （陰 影衰落） ，3 3）因發(fā)射、繞射和散射等因素造 成的多徑傳播而引起的接收信號幅度和相位菲涅爾余隙x ,（did1t）3 1 085 1 0 1 06 151 031 900 1 0622.917的隨機(jī)變化，結(jié)果將導(dǎo)致嚴(yán)重的衰落181111 設(shè)工作頻率分別為 900MHz900MHz 和 2200MHz2200MHz 移動臺行駛速度分別為 30m/s30m/s 和 80m/s80m/s,求最大多

16、普勒頻移各是多少？試比較這些結(jié)果。解：當(dāng)工作頻率為 900MHz900MHz 行駛速度為30m/s30m/s 和 80m/s80m/s 時的最大多普勒頻移為：6630 900 102 383 1090( Hz)240( Hz)80 900 10 310819當(dāng)工作頻率為 2200MHz2200MHz 行駛速度為 30m/s30m/s 和80m/s80m/s 時的最大多普勒頻移為：630 2200 103 108由以上的計(jì)算結(jié)果可以知道，最大多普勒 頻移與移動臺的速度和工作頻率有關(guān)， 速 度越大；最大多普勒頻移越大，頻率越大，最大多普勒頻移。1212 設(shè)移動臺速度為 100m/s100m/s，工

17、作頻率為1000MHz1000MHz 試求 1 1 分鐘內(nèi)信號包絡(luò)衰減至信號220( Hz)80 2200 1063 108586.7( Hz)20均方根（rmsrms）電平的次數(shù)。平均衰落時間是 多少？解：由題R Rrms,所以NR0.915 3000274.5( HZ)所以在 1 1 分鐘之內(nèi)信號包絡(luò)衰減至信號 均方根電平的次數(shù)為N 60 NR16470（次）Rrmsp(rRrms)Pr(r)dr 1RRrms063212 3msNR274.51313 移動臺以勻速行駛，并接收到 900MHZ900MHZ 的載頻 信號。測得信號電平低于 rmsrms 電平 10dB10dB 的平 均衰落持

18、續(xù)時間為 1ms1ms 問移動臺在 10s10s 鐘內(nèi) 行駛多遠(yuǎn)？并求出 10s10s 鐘內(nèi)信號經(jīng)歷了多少 低于 rmsrms 門限電平的衰落。 1，由式(3-563-56)Rrms計(jì)算出NR0.915 fm晉0.3(m)而詈（KHZ兒所以平均衰落時間為P(r R)苴中:NR八.exp1 e10.632121解：由題中R-rmS得10Rrmsp(r Rrms)Pr(r)dr 1 exp和fm可得fm104.0437/3 32.6812 m/s所以移動臺在 1010 秒內(nèi)行駛了 326.812m326.812m 在10s10s 內(nèi)移動臺經(jīng)歷了低于 rmsrms 門限電 平的衰落的次數(shù)為N 10N

19、-952（ 次）1414 如果某種特殊調(diào)制在/Ts0.1時能提供合適的 誤比特率（BERBER），試確定下圖（圖 P14P14）所示 的無均衡器的最小符號周期（由此可得最大 符號率）。22-2 1* 0952因?yàn)镽P(r也00952imsNRNR所以NR95.2HZ由題意的R Rrms,所以Rrmsi,由式(3-563-56 )計(jì)算出NR0.915 fm所以fm蠢1040437HZ8霍1/3(m)22Pr()0 dB-10 dB -戶內(nèi)-20 dB-30 dB -5075100(ns)(a)圖 2-26 習(xí)題 14 的兩個功率時延分布解：對于（a）,(1)(0)(1)(50)(0.1)(75)

20、(0.01)(100)27.725 ns1 1 0.1 0.012 2 2 2(1)(0)(1)(50)(0.1)(75)(0.01)(100)1498 8ns21 1 0.1 0.01 .所以 rms 時延擴(kuò)展為：1498.8一(27.725)227ns由于/Ts0.1，即Ts10270 ns所以最小符號周期Tsmin270 ns對于（b），(0.01)(0)皿)(0.1)(10)5.41 s1 0.1 0.010.01 1 0.1所以 rms 時延擴(kuò)展為：,31.53 (5.41)21.50 s由于/Ts0.1，即Ts1015 s所以最小符號周期Tsmin15 s若同時滿足（&）和

21、（b）兩個環(huán)境，則最小符號周期為15 s。231515 信號通過移動信道時，在什么樣情況下遭受 到平坦衰落？在什么樣情況下遭受到頻率選 擇性衰落？答：如果信道相關(guān)帶寬遠(yuǎn)大于發(fā)送信號的 帶寬，則信號經(jīng)歷平坦衰落；如果信道的相 關(guān)帶寬小于發(fā)送信號帶寬，則信號經(jīng)歷頻率 選擇性衰落。1616 簡述快衰落、慢衰落產(chǎn)生原因及條件。答：快衰落產(chǎn)生原因：信道的相關(guān)（相干） 時間比發(fā)送信號的周期短，且信號的帶寬Bs小于 多普勒擴(kuò)展BD，信道沖擊響應(yīng)在符號周期內(nèi)變 化很快，從而導(dǎo)致信號失真，產(chǎn)生衰落。信號經(jīng)歷快衰落的條件是：TsTBsBD慢衰落產(chǎn)生的原因：信道的相關(guān)（相干） 時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)送信號的周期，且信號的帶

22、寬Bs遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于多普勒擴(kuò)展BD，信道沖擊響應(yīng)變化比 要傳送的信號碼元的周期低很多，可以認(rèn)為該 信道是慢衰落信道。信號經(jīng)歷慢衰落的條件是:24BsBe1717 某移動通信系統(tǒng)，工作頻率為 18001800 MHzMHz 基 站天線高度為 4040 m m,天線增益為 6dB,6dB,移動 臺天線高度為 1 1m m，天線增益為 1 1 dBdB ;在市 區(qū)工作，傳播路徑為準(zhǔn)平坦地形，通信距離 為 1010 kmkm 試求：(1 1)傳播路徑的中值路徑損 耗；(2 2)若基站發(fā)射機(jī)送至天線的信號功率 為 10W10W 不考慮饋線損耗和共用器損耗，求移 動臺天線接收到的信號功率。解：(1 1)由傳播路

23、徑的自由空間中電波 傳播損耗公式Lfs(dB) 32.44 20lg d (km) 20lg f (MHz)可得自由空間中電波傳播損耗Lfs32.4420lg(10)20lg(1800)117.5455dB由基站天線高度增益因子圖表可查的Hb(%,d) 14dB由移動臺天線高度增益因子圖表可 查得Hm(hm,f) 4dB25由準(zhǔn)平坦地形大城市地區(qū)的基本中33dB由傳播路徑的中值路徑損耗公式LMLfsAm(f,d) Hb(hb,d) Hm(hm,f)可得LM117.5455 334 14168.5455dB(2 2) 由LML Am(f，d) Hb(hb，d) Hm(hm，f)和PRFTLMGb

24、G GmLbLmLd可 7 7 得:PR10lg(Pr) LMGbGm10168.545561151.1818 設(shè)某系統(tǒng)工作在準(zhǔn)平坦地區(qū)的大城市，工作 頻率為 900MHz900MHz 小區(qū)半徑為 10km10km 基站天線 高 80m80m 天線增益為 6dB,6dB,移動臺天線高度為 1.5m1.5m，天線增益為0 0 dBdB，要使工作在小區(qū)邊 緣的手持移動臺的接收電平達(dá)-102dB-102dBm m基站 發(fā)射機(jī)的功率至少應(yīng)為多少？解：(1 1)由傳播路徑的自由空間中電波 傳播損耗公式LfS(dB) 32.44 20lg d(km) 20lg f (MHz)可得自由空間中電波傳播損耗54

25、55dBW26Lfs32.44 20 lg(10)20 lg(900)111.5249dB由基站天線高度增益因子圖表可查278dB由移動臺天線高度增益因子圖表可查得Hm(hm,f)3dB由準(zhǔn)平坦地形大城市地區(qū)的基本中值損耗圖表可得Am(f,d) 29.7dB由傳播路徑的中值路徑損耗公式LMLfsAm(f,d) Hb(hb,d) Hm(hm,f)可得LM111.524929.7 3 8152.2249dB(2 2)由LMLfsAm( f,d) Hb(hb,d) Hm(hm, f)和PRPTLMGbGmLbLmLd可 彳得:PR10lg(Pr) LMGbGm10lg(Pr) 152.2249 6

26、0 Pr26.4539W1919 如果上題中其它參數(shù)保持不變，僅工作頻率 改為1800MHz1800MHz 計(jì)算結(jié)果又是如何？解：(1 1)由傳播路徑的自由空間中電波 傳播損耗公式LfS(dB) 32.44 20lg d (km) 20lg f (MHz)可得自由空間中電波傳播損耗Lfs32.44 20lg(10) 20lg(1800) 117.5455dB132 dBW由基站天線高度增益因子圖表可查288dB由移動臺天線高度增益因子圖表可 查得Hm(hm,f)3dB由準(zhǔn)平坦地形大城市地區(qū)的基本中 值損耗圖表可得Am(f,d) 29.7dB由傳播路徑的中值路徑損耗公式LMLfsAm(f,d)

27、Hb(hb,d) Hm(hm,f)可得LM117.5455 29.7 3 8158.2455dB(2 2)由LMLfsAm(f,d) Hb(hb,d) Hm(hm, f)和PRPTLMGbGmLbLmLd可 J J 彳得:PR10lg(PT)LMGbGm10lg(Pr) 158.2455 6 0PT105.8157W2020 試給出 JakesJakes 模型的信道仿真結(jié)果，結(jié)果中 應(yīng)包括輸出的波形以及響應(yīng)的功率譜。見 matlabmatlab 文件 jake1.mjake1.m132dBW29第三章思考題與習(xí)題1.1. 組網(wǎng)技術(shù)包括哪些主要問題?30答：(1 1)干擾對系統(tǒng)性能的影響；(2)

28、 區(qū)域覆蓋對系統(tǒng)性能的影響;(3) 支撐網(wǎng)絡(luò)有序運(yùn)行的要素；(4) 越區(qū)切換和位置管理；(5) 無線資源的有效共享。2.2.為何會存在同頻干擾？同頻干擾會帶來什么 樣的問題？答：同頻干擾是指所有落在接收機(jī)通帶內(nèi)的與 有用信號頻率相同的無用信號的干擾，這些 無用信號和有用信號一樣，在超外差接收機(jī) 經(jīng)放大、變頻而落在中頻通帶內(nèi)，接收系統(tǒng) 無法濾出無用信號，從而產(chǎn)生同頻干擾。同頻干擾會帶來的問題：影響鏈路性能、 頻率復(fù)用方案的選擇和系統(tǒng)的容量限制等問 題3 3什么叫同頻復(fù)用？同頻復(fù)用系數(shù)取決于哪些 因素？答：在移動通信系統(tǒng)中，為了提高頻率利用率， 在相隔一定距離以外，可以使用同的頻率， 這稱為31同

29、頻復(fù)用。影響同頻復(fù)用系數(shù)的因素有：一個區(qū)群（簇） 中小區(qū)的個數(shù)（區(qū)群的大小），小區(qū)的大小， 形狀等。4.4.為何說最佳的小區(qū)形狀是正六邊形？答：小區(qū)形狀的設(shè)計(jì)要求：小區(qū)無空隙、無重 疊的覆蓋整個服務(wù)區(qū)域。全向天線輻射的覆蓋區(qū)為圓形，不能無空隙、 無重疊的覆蓋整個區(qū)域。在考慮交疊之后， 實(shí)際上每個輻射區(qū)的有效覆蓋區(qū)是一個多邊 形。滿足無空隙、無重疊條件的小區(qū)形狀有 三種：正三角形、正方形和正六邊形。而在 服務(wù)區(qū)面積一定的情況下，正六邊形小區(qū)的 形狀最接近理想的圓形，用它覆蓋整個服務(wù) 區(qū)所需的基站數(shù)最少，也就最經(jīng)濟(jì)。5.5.證明對于六邊形系統(tǒng)，同頻復(fù)用系數(shù)為Q 3N，其中，N i2j2ij。證明：

30、同頻復(fù)用系數(shù)Q的定義為在同頻些小區(qū)距 離(D)與小區(qū)半徑(R)的比值。32同頻小區(qū)的距離也就是兩個同頻小區(qū)的 中心距離，對于正六邊形系統(tǒng)它是這樣確定 的，從一個小區(qū)的中心出發(fā)， 沿著一邊的中 垂線數(shù)i個小區(qū)，在向順時針轉(zhuǎn)60。再向前數(shù)j個 小區(qū)，起點(diǎn)和終點(diǎn)的兩個小區(qū)的距離就是同 頻小區(qū)的距離。由余弦定理可得D ,3(ij2ij)R， 又因?yàn)镹 i2j2ij所以Q R ,3N即得證。R R6.6.設(shè)某小區(qū)移動通信網(wǎng)，每個區(qū)群有 4 4 個小區(qū)， 每個小區(qū)有 5 5 個信道。試用分區(qū)分組配置法 完成群內(nèi)小區(qū)的信道配置？(見書上 1515，1616 頁和 6 6 頁)答：根據(jù)分區(qū)分組配置法進(jìn)行信道配

31、置要滿足 無三階互調(diào)干擾的要求，利用無三階互調(diào)干 擾的原理可知道只需在無三階互調(diào)干擾的信 道組中初選一組信道組，將初選的信道組進(jìn) 行平移就可以得到。在這里我們選用 1,2,51,2,5, 1111，1313,利用上述思想可以得到第一組 1 1 , 2 2, 5 5, 1111, 1313第二組 8 8 , 9 9, 1212, 1818, 2020第三組 3 3 , 4 4, 7 7, 1515, 1717第四組 6 6 , 1010, 1616, 2222, 2323337 7什么叫中心激勵？什么叫頂點(diǎn)激勵？采用頂 點(diǎn)激勵方式有什么好處？兩者在信道的配置 上有何不同？答：所謂的“中心激勵”方

32、式是指在每個小區(qū) 中，基站可以設(shè)在小區(qū)的中央，用全向天線 形成圓形覆蓋區(qū)。所謂的“頂點(diǎn)激勵”方式是指將基站設(shè)計(jì) 在每個小區(qū)六邊形的三個頂點(diǎn)上，每個基站 采用 3 3 副120o扇形輻射的定向天線，分別覆蓋 3 3 個相鄰小區(qū)的各三分之一區(qū)域，每個小區(qū)由 3 3 副120。扇形天線共同覆蓋。采用頂點(diǎn)激勵方式的好處：（1 1）減小系 統(tǒng)的同信道干擾；（2 2）在不同的地點(diǎn)采用多 畐y定向天線可消除小區(qū)內(nèi)障礙物的陰影區(qū)34中心激勵采用的是全向天線來形成圓形 覆蓋區(qū)，在信道配置式每個基站只需配置一 組信道；頂點(diǎn)激勵采用的是 3 3 副1200扇形輻射 的定向天線，在信道配置時每個基站要配置 三組信道。

33、8.8. 試?yán)L出單位無線區(qū)群的小區(qū) 個數(shù) N=N= 4 4 時，3 3 個單位區(qū)群 彼此鄰接時的結(jié)構(gòu)圖形，假定 小區(qū)半徑為 r r，鄰近的無線區(qū)群的同頻小區(qū)的中心間距如何確定？鄰近的無線區(qū)群的同頻小區(qū)的中心間距為2、3r。9.9.設(shè)某蜂窩移動通信網(wǎng)的小區(qū)輻射半徑為8km8km根據(jù)同頻干擾抑制的要求，同頻 小區(qū)之間的距離應(yīng)大于 4040 kmkm( j2 fct)其中的g(t)是基帶信號，設(shè)g(t)的功率譜密度為Pg(f)，則帶通信號的功率譜密度如下：43Ps(f ) Pg(f fc) Pg( f fc)4信號的絕對帶寬定義為信號的非零值功率譜在 頻率上占據(jù)的范圍；最為簡單和廣泛使用的帶 寬度量

34、是零點(diǎn)- -零點(diǎn)帶寬；半功率帶寬定義為功 率譜密度下降到一半時或者比峰值低3dB3dB 時的頻率范圍；聯(lián)邦通信委員會(FCC)(FCC)采納的定義為 占用頻帶內(nèi)有信號功率的 99%99%。3.QPSK3.QPSK、OQPSKOQPSK 的星座圖和相位轉(zhuǎn)移圖有何 差異？如圖所示QPSK 相位星座圖OPSK 相位星座圖QPSKQPSK 信號的相位有 9090突變和 180180突變。OQPSKOQPSK 信號的相位只有 9090跳變， 而沒有 180180的相位跳變。444.4. QPSKQPSK 和 OQPSKOQPSK 的最大相位變化量分別為 多少？各自有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？OPSKOPSK 的最大相

35、位變化量為 1801800，OPSKOPSK 最 大相位變化量為 90900。發(fā)送 QPSKQPSK 信號時常常經(jīng) 過帶通濾波，帶限后的 QPSKQPSK 已不能保持恒包 絡(luò)，相鄰符號之間發(fā)生 1801800相移時，經(jīng)帶限后 會出現(xiàn)包絡(luò)過零的現(xiàn)象。反映在頻譜方面，出 現(xiàn)旁瓣和頻譜加寬現(xiàn)象。OQPSOQPSK K因?yàn)闆]有的 1801800相位跳變，相對于 QPSKQPSK 出現(xiàn)的旁瓣較小 但是，OQPSKOQPSK 信號不能接受差分檢測，這是因 為OQPSKOQPSK 在差分檢測中會引入碼間干擾。5.5.簡述 MSKMSK 調(diào)制和 FSKFSK 調(diào)制的區(qū)別與聯(lián)系。最小頻移鍵控（MSKMSK）是一

36、種特殊的連續(xù)相位 的頻移鍵控（CPFSKCPFSK）。事實(shí)上 MSKMSK 是 2FSK2FSK 的 一種特殊情況，它是調(diào)制系數(shù)為 0.50.5 的連續(xù)相位 的 FSKFSK。它具有正交信號的最小頻差，在相鄰 符號的交界處保持連續(xù)。456.6.設(shè)輸入數(shù)據(jù)為 16kbps16kbps，載頻為 32kHz32kHz，若輸 入序列為00101000111001100010100011100110試畫出 MSKMSK 信號的波形，并計(jì)算其空號和傳號對應(yīng)的頻空號對應(yīng)頻率為fc/強(qiáng)= =5.71335.7133X10104 4傳號對應(yīng)頻率為fc/2Tb= = 6.86736.8673X101037.7.設(shè)

37、輸入序列為0011001010111100000100110010101111000001試畫出 GMSKGMSK 在BbTb=0.2=0.2 時的相位軌跡，并與 MSKMSK的相位軌跡進(jìn)行比較。46圖中，實(shí)線為 MSKMSK 的相位軌跡，虛線為 GMSKGMSK 的相位軌跡，很顯然，MSKMSK 的相位路徑在碼元 轉(zhuǎn)換時刻有相位轉(zhuǎn)折點(diǎn)；而 GMSKGMSK 通過引入可 控的碼間串?dāng)_，平滑了相位路徑。8.GMSK8.GMSK 與 MSKMSK 信號相比，其頻譜特性得以 改善的原因是什么？MSKMSK 信號可由 FMFM 調(diào)制器產(chǎn)生，由于輸入二 進(jìn)制非歸零脈沖序列具有較寬的頻譜，從而導(dǎo) 致已調(diào)信

38、號的帶外衰減慢。GMSKGMSK 信號首先將 輸入的信息比特流經(jīng)過高斯低通濾波以后再送47入 FMFM 調(diào)制， 經(jīng)過高斯濾波改善已調(diào)信號的帶 外特性，使其衰減速度加快。GMSKGMSK 通過高斯 濾波引入可控的碼間干擾（即部分響應(yīng)波形） 來達(dá)到平滑相位路徑的目的，它消除了 MSKMSK 相 位路徑在碼元轉(zhuǎn)換時刻的相位轉(zhuǎn)折點(diǎn)。9.9.已知 GSMGSM 系統(tǒng) SNRSNR= 10dB10dB，試求其帶寬有 效性。題目改為在 GMSKGMSK 調(diào)制方式下BbTb=0.25=0.25， SNR=10dB,SNR=10dB,試求其帶寬有效性SNR=10dB,SNR=10dB,得到io*iog（導(dǎo)）=1

39、0=10,其信號功率占用百No分比為 90%90%。查表得到Bb=0.57f=0.57f，那么帶寬有效性b嚴(yán)=1.751.75Bbbit/Hzbit/Hz10.10. 在正交振幅調(diào)制中，應(yīng)按什么樣的準(zhǔn)則來 設(shè)計(jì)信號結(jié)構(gòu)？對于 QAMQAM 調(diào)制而言，如何設(shè)計(jì) QAMQAM 信號的 結(jié)構(gòu)不僅影響到已調(diào)信號的功率譜特性，而且 影響已調(diào)信48號的解調(diào)及其性能。常用的設(shè)計(jì)準(zhǔn) 則是在信號功率相同的條件下，選擇信號空間 中信號點(diǎn)之間距離最大的信號結(jié)構(gòu)，當(dāng)然還要 考慮解調(diào)的復(fù)雜性。11.11. 方型 QAMQAM 星座與星型 QAMQAM 星座有何異 同？星型 QAMQAM 星座的振幅環(huán)要比同等進(jìn)制的方 型

40、 QAQAM M星座要少，相位種數(shù)也比方型少，改 善了性能。有利于接收端的自動增益控制和載 波相位跟蹤。12.12. 擴(kuò)頻調(diào)制有哪些特點(diǎn)？擴(kuò)頻調(diào)制有哪幾類？分別是什么？擴(kuò)頻調(diào)制系統(tǒng)具有許多優(yōu)良的特性，系統(tǒng)的 抗干擾性能非常好，特別適合于在無線移動環(huán) 境中應(yīng)用。擴(kuò)頻系統(tǒng)有以下一些特點(diǎn)：1具有選擇地址（用戶）的能力。2信號的功率譜密度較低，所以信號具有較 好的隱蔽性并且功率污染較小。3比較容易進(jìn)行數(shù)字加密，防止竊聽。494在共用信道中能實(shí)現(xiàn)碼分多址復(fù)用。5有很強(qiáng)的抗干擾性，可以在較低的信噪比 條件下保證系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。6抗衰落的能力強(qiáng)。7多用戶共享相同的信道，無須進(jìn)行頻率規(guī) 劃。目前，最基本的展寬

41、頻譜的方法有兩種：1直接序列調(diào)制，簡稱直接擴(kuò)頻（DSDS），這種 方法采用比特率非常高的數(shù)字編碼的隨機(jī)序列 去調(diào)制載波，使信號帶寬遠(yuǎn)大于原始信號帶寬；2頻率跳變調(diào)制，簡稱跳頻（FHFH），這種方法 則是用較低速率編碼序列的指令去控制載波的 中心頻率，使其離散地在一個給定頻帶內(nèi)跳變，形成一個寬帶的離散頻率譜。對于上述基本調(diào) 制方法還可以進(jìn)行不同的組合，形成各種混合 系統(tǒng)，比如跳頻/ /直擴(kuò)系統(tǒng)等。13.13. PNPN 序列有哪些特征使得它具有類似噪聲的性質(zhì)？雖然 PNPN 序列是確定的，但是具有很多類似隨 機(jī)二50進(jìn)制序列的性質(zhì)，例如 0 0 和 1 1 的數(shù)目大致 相同，將序列平移后和原序列

42、的相關(guān)性很小， 任意兩個序列的互相關(guān)函數(shù)很小等。14.14. 簡要說明直接序列擴(kuò)頻和解擴(kuò)的原理。直接序列擴(kuò)頻的實(shí)質(zhì)是用一組編碼序列調(diào)制 載波，其調(diào)制過程可以簡化為將信號通過速率 很高的偽隨機(jī)序列進(jìn)行調(diào)制將其頻譜展寬，再 進(jìn)行射頻調(diào)制（通常多采用 PSKPSK 調(diào)制），其輸 出就是擴(kuò)展頻譜的射頻信號，最后經(jīng)天線輻射出去。而在接收端，射頻信號經(jīng)過混頻后變?yōu)橹蓄l 信號，將它與發(fā)送端相同的本地編碼序列反擴(kuò) 展，使得寬帶信號恢復(fù)成窄帶信號，這個過程 就是解擴(kuò)。解擴(kuò)后的中頻窄帶信號經(jīng)普通信息 解調(diào)器進(jìn)行解調(diào)，恢復(fù)成原始的信碼。15.15.簡要說明跳頻擴(kuò)頻和解擴(kuò)的原理。51跳頻擴(kuò)頻技術(shù)通過看似隨機(jī)的載波跳頻

43、達(dá)到 傳輸數(shù)據(jù)的目的，而這只有相應(yīng)的接收機(jī)知道。 跳頻系統(tǒng)用信源數(shù)據(jù)去調(diào)制頻率合成器產(chǎn)生的 載頻，得到射頻信號。頻率合成器產(chǎn)生的載頻 受偽隨機(jī)碼的控制，按一定規(guī)律跳變。在接收端，接收到的信號與干擾經(jīng)寬帶濾波 送至混頻器。接收機(jī)的本振信號也是一頻率跳 變信號，跳變規(guī)律是相同的，兩個合成器產(chǎn)生 的頻率相對應(yīng)，但對應(yīng)的頻率有一頻差f fi，正好為接收機(jī)的中頻。只要收發(fā)雙方的偽隨機(jī)碼同步，就可以使收發(fā)雙方的跳頻源一頻率合成 器產(chǎn)生的跳變頻率同步，經(jīng)混頻后，就可得到 一不變的中頻信號，然后對此中頻信號進(jìn)行解 調(diào)，就可恢復(fù)出發(fā)送的信息。16.16.比較分析直接序列擴(kuò)頻和跳頻的優(yōu)缺點(diǎn)。(1)(1) 抗強(qiáng)固頻干擾。兩種系統(tǒng)抗干擾的機(jī)理不 同，直擴(kuò)系統(tǒng)靠偽隨機(jī)碼的