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移动通信第一二章作业,配合哈工大移动通信课程

移动通信第一二章作业,配合哈工大移动通信课程
移动通信第一二章作业,配合哈工大移动通信课程

CHAPTER1

1.简述移动通信的发展和各个阶段的特点

2.未来移动通信发展的趋势是什么

3.为什么最佳的小区形状是正六边形

1)无缝覆盖相同面积,用正六边形所需正六边形数量最少,即所需最少的无线频率个

数;

2)区域间隔最大为;

3)重叠部分面积最小;

4)重叠区的宽度最小。

4.什么叫中心激励,什么叫顶点激励后者有什么好处

1)在每个小区中,基站可设在小区的中央,用全向天线形成圆形覆盖区,这就是所谓

“中心激励”方式。

2)也可以将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上,每个基站采用三幅120度扇形

辐射的定向天线,分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域,每个小区由三副120

度扇形天线共同覆盖,这就是“顶点激励”。

采用顶点激励方式,所接收的同频干扰功率仅为全向天线系统的1/3,因此可以减少系统的通道干扰。

5.如何选取频率复用因子

,N为簇的大小。如果为了提高容量可以选择小的Q值,因为,小Q则小N;如果为了提高传输的质量,则要选择大的Q值。

6.无线信道有几种双工方式各自的特点及优点分别是什么

全双工:一般使用同一对频道,以实施频分双工(FDD)工作方式。这种工作方式虽然耗电量大,但使用方便,在移动通信系统中应该用广泛。

半双工:一方使用双工方式,另一方使用双频单工方式。这种方式,设备简单,功耗小,克服了通话断断续续的现象。但其操作仍不太方便,主要用于专业移动通信系统中。7.解:

设x为话音信道数,y为数据信道数,则有,又因为x,y均为整数,所以解有以下三种情况:

分别求三种解形式下的每个T的通信话费的数学期望:

当时,

当时,

当时,

综上可知,当信道分成三个话音信道和一个数据信道时期望收益最大。CHAPTER2

1.设天线发射高度为200米,接收天线高度为20米,求视距传播的极限距离若发射天线

高度为100米,视距传播的极限距离又是多少

由公式

当发射天线为200米时,d=;当发射天线为100米时,d=

2.工作频率800MHz,移动速度60km/h,背离基地台运动时,多普勒频移为多大

,,带入数据得

3.什么是快衰落、什么是频率选择性衰落,其出现的原因分别是什么

快衰落:当信道的相关时间比发送信号的周期短,且基带信号的带宽Bs小于多普勒扩展时,信道冲激响应在符号周期内变化很快,从而导致信号失真,产生衰落,此衰落称为快衰落;

频率选择性衰落:是指传输信道对信号不同的频率成分有不同的随机响应,信号中不同频率分量的衰落不一致,引起信号波形失真。频率选择性衰落是由信道中发送信号的时间色散引起的,当发送信号的带宽大于信道的相关带宽,由频域可以看出,不同频率获得不同增益时,信道会产生频率选择性衰落。

4.多径衰落的原因是什么多径延时与相关带宽的关系是什么多径延时与相关带宽对传输

信号带宽有什么影响

a)传输到移动台的信号不是单一路径来的,而是许多路径来的多个信号的叠加。因为

电波通过各个路径的距离不同,所以各个路径电波到达接收机的时间不同,相位也

就不同。不同相位的多个信号在接受端叠加,有时是同相叠加而加强,有时是反相

叠加而减弱。这样接收信号的幅度将急剧变化,产生所谓的多径衰落。

b)相关带宽,其中为rms时延扩展。

影响:对于一个固定的移动信道,存在一个固有的相关带宽。当信号带宽大于相关带宽

时,发生频率选择性衰落;当信号带宽小于相关带宽时,发生非频率选择性衰落。

5.设基地台天线有效高度为100M,移动台天线高度为3M;工作频率为400MHz,在市区工

作,传播路径为标准平滑地形,通信距离为10km。求传播路径衰耗中值

由okumura模型可知,

有因为f=400MHZ>300MHZ, 所以

带入数据求得L=139dB

6.阐述无线信道中路径传输损耗、阴影衰落和多径衰落的特性及其特点分别是什么。并说

明常见的用于描述多径衰落的模型都有哪些,区别是什么

1)路径传输损耗:随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散,距离越大损耗越大,

是大尺度衰落

2)阴影衰落:由于传播的地形起伏、建筑物以及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的

衰落,是大尺度慢衰落。一般表示为电波传输距离r的m次幂与表示阴影损耗的正

态对数分量的乘积。

3)多径衰落:到达信号以随机相位从不同方向到达,在接收点矢量合成,有时加强有

时减弱。基本特性表示在幅度的衰落和时延扩展。是一种小尺度衰落。

模型:

1);

2),当主信号减弱

时,逐渐变为瑞丽分布。

3)Nakagami-m分布模型:m=1为瑞丽分布;m较大时,接近高斯分布。

7.场强信号的采样应该满足的条件是什么

1)采样长度适中,太短不平滑,太长中值波动,一般选取20-40倍的波长;

2)采样点数量适中,太少不满足奈奎斯特抽样定理,统计错误,太多计算量太大并且

出现相邻两点相关性强的问题。

8.近距离传播和远距离传播的研究重点差异在那里

1)室内覆盖面积小得多;

2)收发机间的传播环境变化更大。

9.对于自由空间路径损耗模型,求使接收功率达到1dBm所需的发射功率。假设载波频率

f=5GHz, 全向天线(GL=1),距离分别为d=10m及d=100m。

当d=10m时,,

当d=100m时,,

10.设两径模型中ht=10m,hr=2m,收发间距d=100m,求两路信号的相对延迟。

由光滑表面模型可知,两径的距离差可以近似为,又由于

带入数据得

11.若移动台移动速度为v=20m/s,载波中心频率fc=2GHz,当相干时间与最大多普勒频移

满足公式Tc=9/(16πfm)时,为保证传输信号处于慢衰落的传输速率Rb应满足什么条件带入数值可得,Tc=,Rb>1/ c,即Rb>740bit/s。

12.考虑两种情况:(1)v =20m/s,fc=2GHz, Rb=100kbps, BPSK调制;(2)v =5m/s,fc=1GHz,

Rb=1Mbps, QPSK调制;试计算两种情况的FDT值分别是多少,并对比说明两种情况下哪种的衰落更快一些。

(1)(对于QPSK信号,)

(2)同理(对于QPSK信号,)

所以BPSK信号衰落的更快。

13.未归一化的时延谱如下图所示,试计算多径分布的平均附加时延和rms时延扩展。若信

道相干带宽按照Bc=1/(2πστ)来计算,则该系统在不使用均衡器的条件下对AMPS(工作带宽30kHz)和GSM (工作带宽200kHz)业务是否合适。(提示:按照教材公式来计算)

以t=0时刻为固定延时参考,由公式得平均附加延时为

微秒

rms实验扩展为

微秒

相关带宽为190khz,若保证信号不发生频率选择性衰落,信号带宽应该小于相关带宽,所以该系统对AMPS业务合适,对GSM业务不合适,因为会出现频率选择性衰落。

14.信道的时间/频率弥散的原因,频率弥散和时间弥散的差异是什么

a)时间弥散:当发端发射一个极窄的脉冲信号时,由于多径的影响,使收端收到这个

信号(经过不同路径传播的)多个副本,造成信号在时域上展宽;

b)频率弥散:在多径的环境下中,发端和收端之间存在相对运动,由于多普勒效应,

各个路径的信号产生不同的多普勒频移。接收天线处合成的接收信号的频谱被展

宽。称为频率弥散。

移动作业三、四章梁东宇——05

第三章

1.RPE-LTP的残差点对修正恢复信号有什么作用

RPE-LTP本质上是一种前向线性预测编码,它使用4种13个脉冲的子序列中的一个代替残差信号,以使合成波形尽可能接近原始信号。通过对残差点信号的处理,可以使用过去子帧中经过处理后恢复的残差信号,对当前子帧的残差点信号进行预测。在GSM方案中,直接用代替残差信号的子序列作为规则码激励信号。

2.波形编码与参数编码的原理分别是什么

波形编码技术是通过对语音波形进行采样、量化,然后用二进制码表示出来。它的宗旨是在解码端尽可能准确地恢复语音信号的原始波形。这种技术包括脉码调制(PCM)、差分脉码调制(DPCM)和增量调制(DM),以及自适应量化的差分脉码调制(ADPCM)、自适应增量调制(ADM)和自适应变换编码(ATC)、子带编码(SBC)技术。由于波形编码器结构比较简单,没有充分利用语音信号的冗余特性,只有在较高速率上才能得到满意的语音质量。而当编码速率降低到16kbit/s以下时,编码语音质量迅速下降,这类编码技术的算法结构简单,易于实现,且适应性强,可适应各种不同的信号。

参数编码技术是以语音信号产生的数学模型为基础,根据输入语音信号分析出模型参数(主要是指表征声门振动的激励参数和表征声道特性的声道参数),然后在解码端根据这些模型参数来恢复语音。这种编码算法并不忠实地反映输入语音的原始波形,而是着眼于人耳的听觉特性,确保解码语音的可懂度和清晰度,基于这种编码技术的编码系统一般称之为声码器。其主要用在窄带信道上提供8kbit/s以下的低速率语音通信和一些对时延要求较宽的(如卫星通信等)场合。

3.简述CELP编码工作原理。

CELP是Codebook Excited Linear Prediction的缩写,即码本激励线性预测编码,或简称为本激励编码。

CELP是利用码本(簿)来坐激励源的编码方法。即把残差信号可能出现的各种(量化过的)样值实现存储在存储器中。这些样值组合按一定规则排列存在存储器中。每一个样值组合有一地址码,故这个存储器称为码本。收发各有一个同样的码本。

在线性与测试,对于残差信号,并不传输它本身,而是先在本方的码本中检查出与这个信号最接近的样值组合的地址码,然后将这个码本地址码经传输电路发送到对方。

对码本的要求:

? (1)码本中的信号应与实际信号相近,即相差最少;

? (2)在满足(1)的前提条件下,码本容量最小。这样地址码数目少,亦即编码的长度最小;? (3)搜索码本(即检查码本,找出最接近的信号)的时间最短。这意味着处理时间短,时间迟延小;

原理图如下图所示:

4.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

QPSK:

优点: QPSK信号比BPSK信号的频带效率高出一倍。

缺点:但当基带信号的波形是方波序列时, 它含有较丰富的高频分量,所以已调信号功率谱的副瓣仍然很大,计算机分析表明信号主瓣的功率占90%,而99%的功率带宽约为10Rs。QPSK是一种相位不连续的信号,随着双码元的变化,在码元转换的时刻,信号的相位发生跳变。当两个支路的数据符号同时发生变化时,相位跳变±180°;当只有一个支路改变符号时,相位跳变±90°。

OQPSK:

优点:偏移QPSK即OQPSK(OffsetQPSK)把QPSK两个正交支路的码元时间上错开Ts/2=Tb,这样两支路的符号不会同时发生变化,每经过Tb时间,只有一个支路的符号发生变化,因此相位的跳变就被限制在±90°,因而减小信号包络的波动幅度。

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它们的功率谱,OQPSK信号的功率谱和QPSK相同,因此有相同的带宽效率。与QPSK 信号比较,OQPSK信号对放大器的非线性不那么敏感,信号的动态范围比较小,因此可以有较高的功率效率,同时不会引起副瓣功率显著的增加。在CDMA/IS-95系统中,移动台就使用这种调制方式向基站发送信号。

缺点:信号的动态范围比较小。

π/4-QPSK:

优点:它有适度的相位跳变,与QPSK、OQPSK相比,π/4-QPSK的特点是相位跳变最大幅度大于OQPSK而小于QPSK,只有±45°(π/4)和±135°(3π/4),因此信号包络波动幅度大

于OQPSK 而小于QPSK 。 一般用π/4-QPSK :

理由:在移动环境下,多经衰落使得相干检测十分困难,而且往往导致工作性能比相干检测更差,所以常常希望采用差分检测。在差分检测中,OQPSK 的性能比QPSK 差。为了兼顾频带效率、包络波动幅度小和能采用差分检测,π/4-QPSK 是一种很好的折衷。它有适度的相位跳变,与QPSK 、OQPSK 相比,π/4-QPSK 的特点是相位跳变最大幅度大于OQPSK 而小于QPSK,只有±45°(π/4)和±135°(3π/4),因此信号包络波动幅度大于OQPSK 而小于QPSK 。 5、4-ASK 调制的误码率推导方形16-QAM 调制的误码率。 T s 内平均能量

∑?

∑====M

i T i M

i i av

s

dt

t s M E M

E 1

2

1

)(1

1

,其中M=16

由4ASK 调制的误码率]

)14(3[23

])1(3[)11(200N E Q N M E Q M

P

av av M

-=--

= M

P

代入可得方形16-QAM 调制的误码率2

)1(1M

M P

P --=即可。

6、何谓相干检测恒包络调制都有哪些

相干检测:也叫同步检波。为了不失真的回复原基带信号,接收端必须提供一个与接收 的已调载波严格同步(同频同相)的本地载波(相干载波),它与接收的已调信号相乘后,经LP 取出低频分量,即可得到原始的基带调制信号。 恒包络调制:模拟:调频,调相。

数字:OQPSK 、MSK 、GMSK 、π/4-QPSK 。

7. FSK 信号的频率间隔的确定因素是什么,对信号的影响是什么 确定因素:信号的带宽和信号的检测。

定义调制指数h=|f 1-f 2|T d =2f d T b =2f d /R b 。随着h 的增加,信号的带宽也在增加。从频带效率考虑,h 不宜过大,但过小有因两个信号频率过于接近而不利于信号的检测。所以要综合考虑。

8. 由相位路径,阐述GMSK/MSK 带外衰减特性并分析1比特延时差分解调原理;

MSK 信号功率谱的主瓣所占的频带宽度比2PSK 信号窄;在主瓣带宽之外,功率谱旁瓣的下降也更迅速。即MSK 信号的功率主要包含在主瓣之内。 因此,MSK 信号比较适合在窄带信道中传输,对邻道的干扰也较小。GMSK 带外衰减更快,性能更好。而且高斯滤波器带宽

越窄,主瓣越小,旁瓣衰减越快。从相位路径角度看,MSK 信号的相位路径为一条折线,由于基带信号的高频分量丰富,使得旁瓣辐射功率很大,带外衰减小。而GMSK 信号的相位路径是一条光滑的连续曲线,信号的频率在码元交替时刻也不会发生突变,这使得副瓣有更快的衰减。 1比特延时差分解调原理:

1比特延时差分解调原理框图

设接收到的信号为s(t)=s GMSK (t)=A(t)cos[ωc t+θ(t)],这里,A(t)是信道衰落引起的时变包络。接收机把s(t)分成两路,一路经过1bit 的迟延和90°的移相,得到W(t): W(t)=A(t)cos ωc (t-T b )+θ(t -T b )+π/2] ,它与另一路的s(t)相乘得x(t): x(t)=s(t)W(t) =A(t)A(t-Tb)

2

1

sin θ(t)-θ(t -T b )+ωc T b -sin 2ωc t-ωc T b +θ(t)+θ(t -T b ) 经过低通滤波同时考虑到ωc T b =2nπ,得到: y(t)=

21A(t)A(t-T b )sin[ θ(t)-θ(t -T b )+ωc T b ]=2

1

A(t)A(t-T b )sin[Δθ(t)] 式中Δθ(t)=θ(t)-θ(t -T b )是一个码元的相位增量。由于A(t)是包络,总是A(t)A(t-Tb)>0,在t=(k+1)T b 时刻对y(t)抽样得到y[(k+1)T b ],它的符号取决于Δθ[(k+1)T b ]的符号,根据前面对Δθ(t)路径的分析,就可以进行判决: y[(k+1)T b ]>0,即Δθ[(k+1)T b ]>0,判决解调的数据为k b ∧

=+1; y[(k+1)T b ]<0,即Δθ[(k+1)T b ]<0,判决解调的数据为k b ∧

= -1。 解调过程的各波形如图所示,其中设A(t)为常数

解调过程各波形

9. OFDM 系统中CP 的作用;

是为了保持接收载波的同步,在此段时间必须传输信号而不能让它空白。由于加入了循环前缀,为了保持原信息传输速率不变,信号的抽样速率应提高到原来的1+N/g 倍。 10. DFTS-OFDM 的信号有什么优势 抑制峰均比(PARR )过大。

11.设有dmin=sqrt(2) 的4-PSK 星座,求多增加1比特输出(8-PSK)且仍然保持dmin 不变(即误码率不变)所需要的能量增量。

2)42cos

1(4_min =-=π

g psk E d 2)8

2cos

1(8_min =-=*

π

g psk E d 828

.42828.6=-=-=?*

g g g E E E

414.22/1=?=?g s E E

12.若正方形星座每维有l 比特,证明其平均能量S l 与4l

/3成正比。若每维增加1个比特,并保持星座点间最小距离不变,证明需要的能量满足关系S l+1≈4S 。求l=2的S l 并计算具有相同比特/符号及相同最小距离的MPSK 及MPAM 的平均能量。 (此题可不做)由QAM 星座图的分布可知

)14(312112min -?==

∑=l M

i i l d E M

S

34l

l S ∝

341

1++∝

l l S

l

l S S 41=+

l=2时,即16QAM 2

min 5.2d S =

4PAM 2

min 25.1d S =

16PAM 2

min 57.6d S =

13.对于差分调制的MPSK ,令Δφ表示一个码元间隔内信道的相位偏移。在不考虑噪声的情况下Δφ需要达到多少才会使接收端的检测发生错误 △φ>

M

M π

π=

?221时接收端检测将发生错误。 14.对于差分的8-PSK ,列出格雷编码时比特序列和相位变化的对应关系。然后给出比特序列10对应的调制输出的符号序列,设信息从第k 个码元时间开始发送,且第(k-1)个码元时间发送的符号为s(k-1)=Aej π/4。

格雷码 相位

000 -π/4 001 -π 011 3π/4 010 π/2 110 π/4 111 0 101 -π/4 100

-π/2

对应10输出符号序列为:A e j 0,A e

j π/4

,A e -j π/4 ,A e -j π/2 ,A e -j π/4

15.考虑下图所示的八进制星座图。

(a)若8QAM 中各星座点间的最小距离为A ,求内圆与外圆的半径a 、b 。 (b)若8PSK 中相邻星座点的间距为A ,求半径r 。

(c)求这两种星座图的平均发送功率,并作比较。这两个星座图相对的功率增益是多少(假设发送端符号等概出现)。

(d)对于这两个星座图,有无可能使相邻星座点表示的三比特中只相差一比特 (e)如果比特率为90Mbit/s ,求符号速率。

(a)由题最小距离为A ,A=2a, 所以8QAM 内圆半径a=2/2A, 8QAM 外圆半径半径b=(2

31+)a=231+A

(b)由余弦定理可得,4

cos 22222π

r r r A -+=(或者

5.22sin 2A

r =

),8PSK 半径r=

(c) 两者的平均功率:

P 8QAM =22

183.1)87.145.04(8

A A =?+?

P 8PSK =2

22

72.1)31.18(8

A A =?

相对功率增益:10lg= 1.625dB

(d) 8PSK 可以,如图所示

8QAM 不可以,只能是3位码,不能保证相邻星座点表示的三比特中只相差一比特。

(e)由R b =log 2MR B ,M=8,得R B =90/3=30MB

16 π/4-QPSK 调制可看做是两个QPSK 系统,它们的星座图相对旋转了π/4。 (a) 画出π/4-QPSK 的信号空间图。

(b) 按格雷码规则标出每个星座点对应的比特序列。

(c) 求比特序列001通过π/4-QPSK 基带调制发送的符号序列。

(d) 在π/4-DQPSK 调制下重做(c),假设I 路所传最后一个符号相位为π,Q 路最后一符号相位为-3π/4 。 (a)

π/4-QPSK 的信号空间图

(b)

00 S 00 S 1

10 S 1'

4' S 4 11

S 3' 01 S 3 01

格雷码标注π/4-QPSK 的信号空间图

(c)

比特序列 符号序列

(d)

不会呀

第四章

1.简述PIC与SIC各自的工作原理及其优缺点

PIC与SIC各自的工作原理:如图所示

优缺点:

(1) PIC处理延迟小,但计算量大;SIC处理延迟大,但计算量小;

(2)当功率控制不理想时,PIC性能劣于SIC;反之,PIC优于SIC;

(3)SIC对弱用户信号检测的性能更好,但是以降低强用户检测性能为代价;

2.简述智能天线的工作原理

智能天线正是一种能够根据通信的情况,实时地调整阵列天线各元素的参数,形成自适应的方向图的设备。这种方向图通常以最大限度地放大有用信号、抑制干扰信号为目的,例如将大增益的主瓣对准有用信号,而在其它方向的干扰信号上使用小增益的副瓣。天线方向图如图所示:

3.证明MRC接收分集中,能使γΣ最大化的加权系数αi为αi2=ri2/N,其中N/2是各支路的噪声功率谱密度。同时证明,在该加权系数下γΣ=Σiri。

最大比值合并把各支路信号加权后合并。在信号合并前对各路载波相位进行调整并使之

同相,然后相加。这样合并器输出信号的包络为:输出信号包络为i

M

i i m r

r ∑==

1

α

输出的噪声功率等于各支路的输出噪声功率之和

∑==

M

i i

m N N 1

22

α

则输出性噪比为

∑∑∑∑====∑

??

?

??=??? ??==M

i i

M

i i i M i i M i i i m

m N r N

r N r 1

22

11

22

12

2/α

αααγ

根据许瓦兹不等式当且仅当

N

r i

i

2

2=α时取等号,此时

∑=∑=

M

i i

1

γ

γ最大。

∑∑∑∑∑=====∑=

=

M

i i

M

i i M

i i

M i M

i i i

N

r N

r 1

1

2

1

21

1

2

α

αγ

4.本题说明,由于阵列增益的原因,即使没有衰落,分集合并也能带来性能增益。考虑N 支路的分集合并系统,每个支路是信噪比为γi=10dB 的AWGN 信道。假设采用M=4的 M-QAM

调制,其误码率近似为)1/(5.12.0--=M b e P γ,其中γ是接 收信噪比。

(a)求N=1时的P b

(b)MRC 下,求使P b <10-6的N 。

(a) )

1/(5.12.0--=M b e P γ=5)14/(105.12.02.0--?-==e e P b = (b) )

1/(5.12.0--=M b e P γ,)14/(5.16

2.010

---<γe ,>γ, N 10=γ,N=3.

5.均衡器的分类有哪些。 从时域均衡和频域均衡来考虑:

时域均衡:为了减小码间串扰(ISI )。主要分为:线性均衡器(横向均衡器、线性反馈均衡器)和非线性均衡器(判决反馈均衡器、最大似然估计均衡器)。

频域均衡:为了克服频率选择性衰落。

6.选择式合并、等增益合并和最大比合并三种合并方式各自的实现过程是什么,其性能比较如何

选择式合并是将M 个接收机的输出信号送入选择逻辑,选择逻辑从M 个接收信号中 选择具有最高基带信噪比(SNR)的基带信号作为输出。 等增益合并以相同的权重对各支路上的信号进行同相合并。

最大比值合并把各支路信号加权后合并。在信号合并前对各路载波相位进行调整并使之

同相,然后相加。

由图可知,最大比值合并性能最好,等增益合并次之,选择式合并最差。

7.简述RAKE接收机的工作原理,并说明A-RAKE、S-RAKE和P-RAKE三种不同的RAKE接收机具体实现方法及其性能如何。

多径传输给信号的接收造成干扰,利用扩频码的良好自相关特性,可以很好地抑制这种干扰,特别是多径时延大于扩频码的码片的时候。但是这些先后到达接收机的信号,都携带相同的信息,都具有能量,若能够利用这些能量,则可以变害为利,改善接收信号的质量。基于这种指导思想,Price和Green在1958年提出多径分离接收的技术,这就是RAKE接收机。

RAKE接收机主要由一组相关器构成,其原理如图所示:

每个相关器和多径信号中的一个不同时延的分量同步,输出就是携带相同信息但时延不同的信号。把这些输出信号适当的延时对齐,然后按某种方法合并,就可以增加信号的能量,改善信噪比,所以RAKE接收机具有搜集多经信号能量的能力。

A-RAKE:在RAKE接收机中,理想的情况是将所有的多径分别进行接收,这样的接收机叫做完全RAKE接收机(All-RAKE, A-RAKE) 。

S-RAKE它选择到达接收端的所有多径分量中能量最大的L个多径分量。

P-RAKE:为了避免系统复杂度过高,实际使用的RAKE接收机仅仅考虑对部分的多径能

量进行收集)。

A-RAKE性能最好,S-RAKE次之,P-RAKE性能最差。

哈工大测试技术大作业(锯齿波)

Harbin Institute of Technology 课程大作业说明书 课程名称:机械工程测试技术基础 设计题目:信号的分析与系统特性 院系: 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:2013/07/05 哈尔滨工业大学

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1 题目: 写出下列信号中的一种信号的数学表达通式,求取其信号的幅频谱图(单边谱和双边谱)和相频谱图,若将此信号输入给特性为传递函数为 )(s H 的系统,试讨论信号参数的取值,使得输出信号的失真小。 (选其中一个信号) 1-1信号参数 2 幅频谱和相频谱 将其分解为三角函数表示形式的傅里叶级数, 式中00 2= =2w T π π 。 所以0001111 (t)=(sin(w t)+sin(2w t)+sin(3w t)+223 w π-…)

转换为复指数展傅里叶级数: 当n=0时,01 = =22 A c ,0=0? ; =1,2,3,n ±±±当… 时, 111 222n n c A n π=== , 3 频率成分分布 由信号的傅里叶级数形式及可以看出,锯齿波是由一系列正弦波叠加而成,正弦波的频率由0w 到20w ,30w ……,其幅值由A π 到2A π,3A π,……依次减小,各频率成分的相位都为0。 3.1 H(s)伯德图 3.1.1 一阶系统1 ()1 H s s τ= +伯德图 ` M a g n i t u d e (d B ) 10 10 10 10 10 10 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Frequency (rad/s) 10 1010101010 P h a s e (d e g ) Bode Diagram Frequency (rad/s)

哈工大移动通信第二次作业

第四章 1、二进制信息101101的波形示意图 解:波形图 OOK信号 OOK是0幅度取为0,另1幅度为非0. 2FSK信号 码元“1”,“0”所对应的频率不同。 2PSK信号 2PSK信号取码元为“1”时,调制后载波与未调载波同相;取码元为“0”,调制后载波与未调载波反相;而取“1”和“0”时调制后,载波相位差为180°

2DPSK信号 2PDSK信号的载波当前相位与前一时刻的载波相位差值传递信息。 3、QPSK 、OQPSK、π/4APSK调制方式的优缺点,在衰落信道中一般选用哪 种调制方式 答:(1)优缺点: ●QPSK:优点:具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性能,在电路中容 易实现;缺点:有相位模糊,码元交替处的载波相位会发生突变,使调 相波的包络出现零点,从而引起较大的包络起伏,其功率会产生很强的 旁瓣分量。 ●DQPS相比于QPSK相位跳变小,频谱特性好,旁瓣的幅度小一些; ●π/4-QPSK:能够非相干解调,在多径衰落信道中比QPSK性能好,比 QPSK具有很好的恒包络性质,但是不如OQPSK。 (2)在衰落信道中通常用π/4-QPSK方式,因为π/4QPSK能够非相干解调的优点,在多径衰落信道中比QPSK性能好。 4、Q PSK 、OQPSK 、π/4QPSK信号相位跳变在信号星座图上的路径有什么不 同 答:QPSK的星座图过原点,码元间相位跳变是180°

OQPSK 的星座图不过原点,相位跳变是0°或90° π/4-QPSK 的星座图不过原点,相位跳变是135°。 8、什么是OFDM 信号?为什么可以有效抵抗频率选择性衰落? 答:OPDM 信号是正交频分复用信号,把高速的数据流通过串并变换,并且分配到多个并行的正交子载波上,同时进行传输。 OFDM 信号是将高速串行的数据流通过串并变换,分配到并行的各个子载波上传输,从而使得每个子载波上数据符号持续长度增加, OFDM 符号长度远远大于信道的最大时延扩展,可以消除时间弥散信道所带来的符号间干扰,抵抗选择性衰落。 9、OFDM 系统中CP 的作用是什么? 解:保护子载波之间的正交性,消除子载波间干扰。 11若4ASK 调制的误码率为P4,推到方形16QAM 调制的误码率 .解:4ASK 调制的误码率: ] )14(3[23 ])1(3[)11(200N E Q N M E Q M P av av M -=- - =413(1)44ASK P erfc erfc -=-= 即可得到方形16QAM 调制的误码率: 2 164441(1)(2)QAM ASK ASK ASK P P P P ----=--=-。 13. 设有d min=sqrt(2)的4ASK 星座,求多增加一比特输出且仍然保持d min 不

哈工大机械设计基础学时试题答案

班 级 姓 名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 一、 填空题(共24 分,每空1分) 1)按照两表面间的润滑状况,可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 流体摩擦 和 混合摩擦 。 2)当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接不需要经常装拆时,往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。 3)带传动中,带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下,紧边拉力F 1与松边拉力F 2之间的关系为 112f F F e α=? 。 4)滚动轴承的基本额定寿命L ,是指一批相同的轴承,在相同的条件 下运转,其中 90% 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数,单位为106r 。 5)非液体摩擦滑动轴承限制pv 值,主要是为了防止轴瓦 胶合 失效。 6)弹簧指数C= D/d ,C 越大,弹簧刚度越 小 。 7)当机构处于死点位置时,机构的压力角为 90° 。 8)有一紧螺栓连接,已知预紧力'F =1500N ,轴向工作载荷F =1000N ,螺栓的刚度C b =2000N/mm ,被连接件的刚度C m =8000N/mm ,则螺栓所受的总拉力F 0= 1700 N ,剩余预紧力''F = 700 N ,保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷F max = 1875 N 。 9)对于软齿面闭式齿轮传动,通常先按 齿面接触疲劳 强度进行设计,然后校核 齿根弯曲疲劳 强度。 10)蜗杆传动的失效形式主要是 齿面点蚀 、 齿面胶合 和 齿面磨损 ,而且失效通常发生在 蜗轮轮齿上 。 哈工大2005 年秋季学期 机械设计基础(80学时)试题答案

11)在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,正弦加速度运动规律则没有冲击,等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。 二、选择题(共11分,每小题1分) 1)一阀门螺旋弹簧,弹簧丝直径d=2.5mm,因环境条件限制,其弹簧外径D2不得大于17.5mm,则弹簧指数不应超过c) 。 a) 5 ; b) 6.5 ; c) 6 ; d) 7 。 2)平键的剖面尺寸b×h是根据d) 从标准中查取。 a) 传递转矩的大小; b) 载荷特性; c) 键的材料; d) 轴的直径。 3)带传动采用张紧轮的目的是d) 。 a)减轻带的弹性滑动; b) 提高带的寿命; c) 改变带的运动方向; d) 调节带的初拉力。 4)润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为b) 。 a) 齿面磨损; b) 齿面疲劳点蚀; c) 齿面胶合; d) 齿面塑性变形。 5)在V带传动设计中,取小带轮基准直径d d1≥d dmin,主要是为了考虑 a) 对传动带疲劳强度的影响 a) 弯曲应力; b) 离心拉应力; c) 小带轮包角; d) 初拉力。 6)蜗杆传动中,当其它条件相同时,增加蜗杆的头数,则传动效率 b) 。 a) 降低; b) 提高;c) 不变;d)可能提高,可能降低。 7)工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为a) 。 a) 心轴; b) 传动轴; c) 转轴; d) 曲轴。 8)半圆键连接的主要优点是c) 。 a) 对轴的强度削弱较轻; b) 键槽的应力集中较小; c) 适于锥形轴端的连接。

传热学习题及参考答案

《传热学》复习题 一、判断题 1.稳态导热没有初始条件。() 2.面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。() 3.复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理() 4.肋片应该加在换热系数较小的那一端。() 5.当管道外径大于临界绝缘直径时,覆盖保温层才起到减少热损失的作用。() 6.所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。() 7.影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数,波动周期和深度。() 8.普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。() 9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程,也适用于非稳态导热过程。() 10.相同的流动和换热壁面条件下,导热系数较大的流体,对流换热系数就较小。() 11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,它对任意形状物体内部和边界都适用。( ) 12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。 ( ) 13、温度不高于350℃,导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。 ( ) 14、在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。 ( ) 15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。 ( ) 16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式,是无条件稳定的。 ( ) 17、边界层理论中,主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。 ( ) 18、无限大平壁冷却时,若Bi→∞,则可以采用集总参数法。 ( ) 19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。 ( ) 20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。( ) 二、填空题 1.流体横向冲刷n排外径为d的管束时,定性尺寸是。 2.热扩散率(导温系数)是材料指标,大小等于。 3.一个半径为R的半球形空腔,空腔表面对外界的辐射角系数为。 4.某表面的辐射特性,除了与方向无关外,还与波长无关,表面叫做表面。 5.物体表面的发射率是ε,面积是A,则表面的辐射表面热阻是。 6.影响膜状冷凝换热的热阻主要是。

哈工大移动通信设计题瑞利衰落信道代码

main clc; LengthOfSignal=10240; %设置信号长度(由于最好大于两倍fc奈奎斯特采样) fm=512; %最大多普勒频移 fc=5120; %载波频率 t=1:LengthOfSignal; % SignalInput=sin(t/100); SignalInput=sin(t/100)+cos(t/65); %时域信号输入 delay=[0 21 62 100 150 250]; %设置不同路径的时延 power=[0 -1 -5 -11 -16 -20]; %功率衰减系数dB y_in=[zeros(1,delay(6)) SignalInput]; %为时移补零 y_out=zeros(1,LengthOfSignal); %时域输出信号 fori=1:6 Ray; y_out=y_out+r.*y_in(delay(6)+1-delay(i):delay(6)+LengthOfSignal-delay(i))*10^(power(i)/20); end; %进行输出信号叠加 figure(1); subplot(2,1,1); plot(SignalInput(delay(6)+1:LengthOfSignal),'r'); %画出时域信号输入波形 title('时域信号输入'); subplot(2,1,2); plot(y_out(delay(6)+1:LengthOfSignal),'r'); %画出时域信号输出波形 title('时域信号输出'); figure(2); plot(Sf1,'r'); title('多普勒滤波器的频率响应特性'); %画出多普勒滤波器的频率响应特性 Ray f=1:2*fm-1; %设置通频带宽度 y=0.5./((1-((f-fm)/fm).^2).^(1/2))/pi; %多普勒功率谱函数(基带) Sf=zeros(1,LengthOfSignal); Sf1=y;%多普勒滤波器的频率响应特性 Sf(fc-fm+1:fc+fm-1)=y; %(把基带映射到载波频率) x1=randn(1,LengthOfSignal); x2=randn(1,LengthOfSignal); nc=ifft(fft(x1+1i*x2).*sqrt(Sf)); %同相分量nc函数表达式 x3=randn(1,LengthOfSignal); x4=randn(1,LengthOfSignal);

哈尔滨工业大学机械设计基础轴系部件设计

机械设计基础大作业计算说明书 题目:朱自发 学院:航天学院 班号:1418201班 姓名:朱自发 日期:2016.12.05 哈尔滨工业大学

机械设计基础 大作业任务书题目:轴系部件设计 设计原始数据及要求:

目录 1.设计题目 (4) 2.设计原始数据 (4) 3.设计计算说明书 (5) 3.1 轴的结构设计 (5) 3.1.1 轴材料的选取 (5) 3.1.2初步计算轴径 (5) 3.1.3结构设计 (6) 3.2 校核计算 (8) 3.2.1轴的受力分析 (8) 3.2.2校核轴的强度 (10) 3.2.3校核键的强度 (11) 3.2.4校核轴承的寿命 (11) 4. 参考文献 (12)

1.设计题目 斜齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计2.设计原始数据

3.设计计算说明书 3.1 轴的结构设计 3.1.1 轴材料的选取 大、小齿轮均选用45号钢,调制处理,采用软齿面,大小齿面硬度为241~286HBW ,平均硬度264HBW ;齿轮为8级精度。 因轴传递功率不大,对重量及结构尺寸无特殊要求,故选用常用材料45钢,调质处理。 3.1.2初步计算轴径 按照扭矩初算轴径: 6 3 39.55100.2[]P P n d n τ?≥ =式中: d ——轴的直径,mm ;

τ——轴剖面中最大扭转剪应力,MPa ; P ——轴传递的功率,kW ; n ——轴的转速,r /min ; []τ——许用扭转剪应力,MPa ; C ——由许用扭转剪应力确定的系数; 根据参考文献查得106~97C =,取106C = 故 10635.0mm d ≥== 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 35(15%)36.75mm d ≥?+= 取圆整,38d mm =。 3.1.3结构设计 (1)轴承部件的支承结构形式 减速器的机体采用剖分式结构。轴承部件采用两端固定方式。 (2)轴承润滑方式 螺旋角: 12() arccos =162n m z z a β+= 齿轮线速度: -338310175 2.37/6060cos 60cos16n m zn dn v m s πππ β???==== 因3/v m s <, 故轴承用油润滑。

传热学答案+第五版+章熙民(完整版)

绪论 1.冰雹落体后溶化所需热量主要是由以下途径得到: Q λ——与地面的导热量 f Q——与空 气的对流换热热量 注:若直接暴露于阳光下可考虑辐射换热,否则可忽略不计。6.夏季:在维持20℃的室内,人体通过与空气的对流换热失去热量,但同时又与外界和内墙面通过辐射换热得到热量,最终的 总失热量减少。(T T? 外内 ) 冬季:在与夏季相似的条件下,一方面人体通过对流换热失去部分热量,另一方面又与外界和内墙通过辐射换热失去部分 热量,最终的总失热量增加。(T T? 外内 )。挂上窗帘布阻断了与外界的辐射换热,减少了人体的失热量。 7.热对流不等于对流换热,对流换热 = 热对流 + 热传导热对流为基本传热方式,对流换热为非基本传热方式 8.门窗、墙壁、楼板等等。以热传导和热对流的方式。 9.因内、外两间为真空,故其间无导热和对流传热,热量仅能通过胆壁传到外界,但夹层两侧均镀锌,其间的系统辐射系数 降低,故能较长时间地保持热水的温度。 当真空被破坏掉后,1、2两侧将存在对流换热,使其保温性

能变得很差。 10.t R R A λλ = ? 1t R R A λ λ = = 221 8.331012 m --=? 11.q t λσ =? const λ=→直线 const λ≠ 而为λλ=(t ) 时→曲线 12. i R α 1 R λ 3 R λ 0 R α 1 f t ??→ q 首先通过对流换热使炉子内壁温度升高,炉子内壁通过热传导,使内壁温度生高,内壁与空气夹层通过对流换热继续传递热量,空气夹层与外壁间再通过热传导,这样使热量通过空气夹层。(空气夹层的厚度对壁炉的保温性能有影响,影响a α的大小。) 13.已知:360mm σ=、0.61()W m K λ=? 1 18f t =℃ 2187() W h m K =? 2 10f t =-℃ 22124() W h m K =? 墙高2.8m ,宽3m 求:q 、1 w t 、2 w t 、φ 解:12 11t q h h σλ?= ++= 18(10) 45.9210.361 870.61124 --=++2W m

运筹学大作业 哈工大

课程名称:对偶单纯形法 一、教学目标 在对偶单纯形法的学习过程中,理解和掌握对偶问题;综合运用线性规划和对偶原理知识对对偶单纯形法与单纯形法进行对比分析,了解单纯形法和对偶单纯形法的相同点和不同点,总结出各自的适用范围;掌握对偶单纯形法的求解过程;并能运用对偶单纯形法独立解决一些运筹学问题。 二、教学内容 1) 对偶单纯形法的思想来源(5min) 2) 对偶单纯形法原理(5min) 3) 总结对偶单纯形法的优点及适用情况(5min) 4) 对偶单纯形法的求解过程(10min) 5) 对偶单纯形法例题(15min) 6) 对比分析单纯形法和对偶单纯形法(10min) 三、教学进程: 1)讲述对偶单纯形法思想的来源: 1954年美国数学家C.莱姆基提出对偶单纯形法(Dual Simplex Method )。单纯形法是从原始问题的一个可行解通过迭代转到另一个可行解,直到检验数满足最优性条件为止。对偶单纯形法则是从满足对偶可行性条件出发通过迭代逐步搜索原始问题的最优解。在迭代过程中始终保持基解的对偶可行性,而使不可行性逐步消失。因此在保持对偶可行性的前提下,一当基解成为可行解时,便也就是最优解。 2)讲述对偶单纯形法的原理 A.对偶问题的基本性质 依照书第58页,我们先介绍一下对偶问题的六个基本性质: 性质一:弱对偶性 性质二:最优性。如果 x j (j=1...n)原问题的可行解,y j 是其对偶问题可 行解,且有 ∑=n j j j x c 1 =∑=m i i i y b 1 ,则x j 是原问题的最优解,y j 是其对偶问题的最

优解。 性质三:无界性。如果原问题(对偶问题)具有无界解,则其对偶问题(原问题)无可行解。 性质四:强对偶性。如果原问题有最优解,则其对偶问题也一定有最优解。 性质五:互补松弛型。在线性规划问题的最优解中,如果对应某一约束条件的对偶变量值为零,则该约束条件取严格等式;反之如果约束条件取严格不等式,则其对应的对偶变量一定为零。 性质六:线性规划的原问题及其对偶问题之间存在一对互补的基解,其中原问题的松弛变量对应对偶问题的变量,对偶问题的剩余变量对应原问题的变量;这些互相对应的变量如果在一个问题的解中是基变量,则在另一问题的解中是非基变量;将这对互补的基解分别代入原问题和对偶问题的目标函数有z=w. B.对偶单纯形法(参考书p64页) 设某标准形式的线性规划问题,对偶单纯形表中必须有c j -z j ≤0(j=1...n),但b i (i=1...m)的值不一定为正,当对i=1...m ,都有b i ≥0时,表中原问题和对偶问题均为最优解,否则通过变换一个基变量,找出原问题的一个目标函数值较小的相邻的基解。 3)为什么要引入对偶单纯形法 从理论上说原始单纯形法可以解决一切线性规划问题,然而实际问题中,由于考虑问题的角度不同,变量设置的不同,便产生了原问题及其对偶问题,对偶问题是原问题从另外一个角度考虑的结果。用对偶单纯形法求解线性规划问题时,当约束条件为“≥”时,不必引入人工变量,使计算简化。 例如,有一线性规划问题: min ω =12 y 1 +16y 2 +15 y 3 约束条件 ?? ?? ???≥=≥+≥+0)3,2,1(3522 423121 i y y y y y i

移动通信课后作业

1. 表6 - 1 所列的各种模拟蜂窝系统的主要区别有哪些? 各种系统之间能否实现漫游? 答:首先,各个模拟蜂窝系统的基站/移动台发射频率不同,所有的系统都是基站发射频率高于移动台发射频率。频道间隔各个系统也不相同,NMT-900频道间隔是12.5KHz,AMPS 频道间隔是30KHz,其余系统均是25KHz。移动台和基本发射频率间隔除NMT-450是10MHz,NTT系统是50MHz,其余系统均是45MHz。基站和移动台发射功率各个系统也不相同,小区半径也不相同,并且变化范围很大,普遍在0.5-20/2-20/1-40km。各个系统的区群设置普遍是7/12,NMT-900和NTT系统的区群设置是9/12。话音调制各个系统均采用FM调制,但频偏有所不同。信令调制方式存在差异,除北欧的系统采用FFSK方式,其他系统均采用FSK 方式。各个系统的信令速率差异较大,信令速度最慢的是日本的NTT系统仅为0.3Kb/s,最快的为AMPS系统,信令速率为10Kb/s。纠错编码均采用卷积码,但各个系统纠错编码参数不同。基于上述分析,因为各个系统的发射频率不同,话音调制方式也不相同,信令编码的调制方式也不相同,各个系统的差异较多,它们互不兼容,因此移动用户无法在各种系统之间实现漫游。 2. 某手机的灵敏度为-110 dBm, 若接收机输入阻抗为50 Ω,试求出相应的以电压表示的灵敏度。 答:-110dBm=(-110-30)dB=-140Db -140=10log(U2/50) U=0.71uV 手机的电压灵敏度为0.71uV。 3. 蜂窝系统中有哪些信道类型,各有何特点? 在话音信道中传输哪些控制信令? 答:蜂窝系统中有无线信道和有线信道,这两种信道中都有话音信道和控制信道。话音信道用于传送话音,控制信道专用于传送控制信令。控制信道是为建立话音信道服务的,所以控制信道也称为建立信道。话音信道中传输的控制信令有SAT监测音信号和ST信令音信号,SAT是在前向和反向话音信道上传输的,ST是在反向话音信道上传输的。 4. 2-M:根据表7-6的GSM容量计算方法,计算D-AMPS和PDC系统的容量(答案已知,给出完整详细计算过程)?GSM系统的容量低于D-AMPS和PDC系统的容量,分析其原因何在? 答:首先给出信道数与流入话务量之间的关系表格 总频段25MHz,频道带宽30KHz,每频道信道数为3, 频道总数M= 25000/30*3=2500 按照区群数7计算,ch/cell=2500/7=357 每个小区又分为三个扇区,每个扇区的信道数=2500/7/3=119 根据上表,可知每个扇区的爱尔兰为106.44,可知Erl/cell=106.44*3=319.32

机械设计基础试题及答案

一、填空题:(每空1分,计32分) 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的;铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ,因其具有较好的 自锁 性能,所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ,其主要失效形式为 平键被压溃 ,其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位,为防止轮齿折断,应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承,在相同运转条件下,其中 90 %的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同,螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承,若基本额定动载荷增加一倍,其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中,蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是(1) 机构自由度大于零 (2) 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中,当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时,出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线;弹簧受轴向工作载荷时,其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ; 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础(80学时) 试题答案

哈工大电信院移动通信1-3章作业

1第一章 1-3单工通信和双工通信有什么区别?各有什么优缺点? 单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发信。优点:收发机可使用同一副天线,而不需要天线共用器,设备简单,功耗小。缺点:操作不方便,在使用过程中,往往会出现通话断续现象。 双工通信是指通信双方,收发机均同时工作。优点:任一方通话时都可以听到对方的语音,没有按“按-讲”开关,双方通话想市内通话一样。缺点:在使用过程中,不管是否发话,发射机总是工作的,故电能消耗大,这对以电池为能源的移动台是很不利的。 1-4无线信道几种双工方式各自的特点及优点分别是什么? 频分双工(FDD)利用两个不同的频率来区分收、发信道。即对于发送和接收两种信号,采用不同频率进行传输。 优点:快衰落对于FDD影响较小,FDD支持用户的移动速率高,能达到TDD的两倍甚至更高。FDD可以借助频率选择性进行干扰隔离,系统内和系统间干扰小。不需要复杂的网络规划和优化技术。 时分双工(TDD)利用同一频率但不同的时间段来区分收、发信道。即对于发送和接收两种信号,采用不同时间(时隙)进行传输。 时分双工的优点: 1.能够灵活配置频率,使用FDD系统不易使用的零散频段; 2.可以通过调整上下行时隙转换点,提高下行时隙比例,能够很好的支持非对称业务; 3.具有上下行信道一致性,基站的接收和发送可以共用部分射频单元,降低了设备成本; 4.接收上下行数据时,不需要收发隔离器,只需要一个开关即可,降低了设备的复杂度; 5.具有上下行信道互惠性,能够更好的采用传输预处理技术,如预RAKE技术、联合传输(JT)技术、智能天线技术等,能有效地降低移动终端的处理复杂性。 1-6 简述蜂窝移动通信系统的发展和各阶段的特点。 蜂窝组网理论的提出要追溯到20世纪70年代中期,随着民用移动通信用户数量的增加,业务范围的夸大,有限的频谱供给与可用频道数要求递增之间的矛盾日益尖锐。为了更有效地利用有效的频谱资源,美国贝尔实验室提出了小区制,蜂窝组网的理论。 (1)第一代蜂窝移动通信系统 20世纪70年代,美国贝尔实验室提出了蜂窝小区和频率复用的概念。 1978年,贝尔实验室开发了先进的数字移动电话系统,这是第一中真正意义上的具有随时随地通信的大容量的蜂窝移动通信系统。随后其他工业化国家也相继开发出蜂窝式公用移动通信网。特点:这些系统都是双工的基于频分多址的模拟指示系统,其传输的无线信号为模拟量,利用蜂窝组网技术以提高频率资源利用率,采用蜂窝网络结构,客服大区制容量密度低、活动范围

2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版

2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版 填空题 题目很多,我记不太清了,但是有很多选①②③④这种填空格式的选择题,有几道确定是单选,还有几道我不确定,但是选的一个。考的还是五花八门,大概得认真把机械设计整本书背下来才能打高分。 简答题 第一道问张紧轮怎么布置 第二道是给出两个图问你哪个可以形成油膜,其实是考液体动压润滑的三个必要条件 第三道是给出一个高转速轴,一个低速重载轴,问都应该装哪种轴承 第四道问轴上装两个平键,考虑强度因素,问为什么两轴要呈180度放置 第五道说的是大批量生产一个直径280mm的齿轮套在直径50mm的轴上,问选用哪种结构,轮坯用哪种方式制造 第三题 计算自由度,机构蛮复杂的,但是这种题再难也难不到哪里去啦 第四题 是考虑摩擦圆摩擦角,让你对一个机构受力分析,然后第一问求某滑块速度,第二问求机构的效率。机构挺复杂的,有两个移动副和三个杆件,我时间不够这题没怎么做,大概觉得需要用到考虑摩擦圆摩擦角之后的受力分析,速度瞬心法求速度,还有效率的计算公式。←_←这题14分,特别值钱,但是又难又花时间第五题 凸轮,考对心直动从动件,理论轮廓是圆的一部分,考从动件位移,压力角计算

第六题 齿轮,考齿条刀具加工某齿轮,第一问加工标准的,第二问加工变位的,直接套公式就ok 第七题 轮系,两个周转和一个定轴的组合,问传动比 第八题 等效和速度波动调节,第一问求最大盈亏功,第二问求最大速度最小速度,第三问求它们出现的时间。唔,问题很常规,M-φ曲线比较新鲜,但总体还是很简单第九题 第一道,考的是铰制孔用螺栓,第一问求失效形式,第二问求设计最优结构,第三问求螺栓剪切力并根据校核条件设计直径。 考了十几年的普通螺栓今年突然就出了铰制了! 第二道,给的图是传送带加斜齿轮,直齿轮的三级传dong装置。在安装小齿轮的高速轴上,装了一对圆锥滚子轴承,给了小齿轮的Fa Fr Ft,传送带对该轴的压li,小齿轮转速,问小齿轮左旋还是右旋对轴承寿命有什么影响 第十题作图题 第一问是让你画联轴器和唇形密封圈,题目没直接提唇形,问的比较隐晦。 第二个题是轴系改错,轴承奇葩了点,是左边一个右边一对儿,不过常考的点还是那些

哈工大传热学作业答案

一维非稳态导热计算 4-15、一直径为1cm,长4cm 的钢制圆柱形肋片,初始温度为25℃,其后,肋基温度突然升高到200℃,同时温度为25℃的气流横向掠过该肋片,肋端及两侧的表面传热系数均为 100。试将该肋片等分成两段(见附图),并用有 限差分法显式格式计算从开始加热时刻起相邻4个时刻上的温度分布(以稳定性条件所允许的时间间隔计算依据)。已知=43W/(m.K),。(提示:节点4的离散方程可按端面的对流散热与从节点3到节点4的导热相平衡这一条件列出)。 解:三个节点的离散方程为: 节点2: 节点3: 节点4: 。 以上三式可化简为: 稳定性要求,即 。 ,代入得: , 如取此值为计算步长,则: ,。 于是以上三式化成为: )./(2 K m W λs m a /10333.12 5 -?=()()12223212222/2444k k k k k k k f t t t t t t d d d d x h t t c x x x πππλλπρτ+????????---++?-=?? ? ? ? ???????????? ()()12224323333/2444k k k k k k k f t t t t t t d d d d x h t t c x x x πππλλπρτ+????????---++?-=?? ? ? ? ???????????? () 22344/244k k k f t t d d h t t x ππλ????-=- ? ?????? 12132222 43421k k f a a h a h t t t t t x x cd x cd τττττρρ+????????????? =+++-- ? ? ? ????????????13243222 43421k k f a a h a h t t t t t x x cd x cd τττττρρ+????????????? =+++-- ? ? ? ??????????? ?()4322k k f xh t t xht λλ+?=+?2 3410a h x cd ττ ρ??- -≥?2341/a h x cd τρ???≤+ ????5 54332.25810 1.33310c a λρ-===??5253 1.33310410011/8.898770.020.013 2.258100.0999750.0124s τ-??????≤+== ???+??5221.333108.898770.29660.02a x τ-???==?5441008.898770.110332.258100.01h cd τρ???==??1132 20.29660.29660.1103k k f t t t t +?++=12430.29660.296620.1103k k k f t t t t ++?+=34 0.97730.0227k k f t t t +=

移动通信第一二章作业,配合哈工大移动通信课程

CHAPTER1 1.简述移动通信的发展和各个阶段的特点 2.未来移动通信发展的趋势是什么 3.为什么最佳的小区形状是正六边形 1)无缝覆盖相同面积,用正六边形所需正六边形数量最少,即所需最少的无线频率个 数; 2)区域间隔最大为; 3)重叠部分面积最小; 4)重叠区的宽度最小。

4.什么叫中心激励,什么叫顶点激励后者有什么好处 1)在每个小区中,基站可设在小区的中央,用全向天线形成圆形覆盖区,这就是所谓 “中心激励”方式。 2)也可以将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上,每个基站采用三幅120度扇形 辐射的定向天线,分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域,每个小区由三副120 度扇形天线共同覆盖,这就是“顶点激励”。 采用顶点激励方式,所接收的同频干扰功率仅为全向天线系统的1/3,因此可以减少系统的通道干扰。 5.如何选取频率复用因子 ,N为簇的大小。如果为了提高容量可以选择小的Q值,因为,小Q则小N;如果为了提高传输的质量,则要选择大的Q值。 6.无线信道有几种双工方式各自的特点及优点分别是什么 全双工:一般使用同一对频道,以实施频分双工(FDD)工作方式。这种工作方式虽然耗电量大,但使用方便,在移动通信系统中应该用广泛。 半双工:一方使用双工方式,另一方使用双频单工方式。这种方式,设备简单,功耗小,克服了通话断断续续的现象。但其操作仍不太方便,主要用于专业移动通信系统中。7.解: 设x为话音信道数,y为数据信道数,则有,又因为x,y均为整数,所以解有以下三种情况: 分别求三种解形式下的每个T的通信话费的数学期望: 当时, 当时, 当时,

综上可知,当信道分成三个话音信道和一个数据信道时期望收益最大。CHAPTER2 1.设天线发射高度为200米,接收天线高度为20米,求视距传播的极限距离若发射天线 高度为100米,视距传播的极限距离又是多少 由公式 当发射天线为200米时,d=;当发射天线为100米时,d= 2.工作频率800MHz,移动速度60km/h,背离基地台运动时,多普勒频移为多大 ,,带入数据得 3.什么是快衰落、什么是频率选择性衰落,其出现的原因分别是什么 快衰落:当信道的相关时间比发送信号的周期短,且基带信号的带宽Bs小于多普勒扩展时,信道冲激响应在符号周期内变化很快,从而导致信号失真,产生衰落,此衰落称为快衰落; 频率选择性衰落:是指传输信道对信号不同的频率成分有不同的随机响应,信号中不同频率分量的衰落不一致,引起信号波形失真。频率选择性衰落是由信道中发送信号的时间色散引起的,当发送信号的带宽大于信道的相关带宽,由频域可以看出,不同频率获得不同增益时,信道会产生频率选择性衰落。 4.多径衰落的原因是什么多径延时与相关带宽的关系是什么多径延时与相关带宽对传输 信号带宽有什么影响 a)传输到移动台的信号不是单一路径来的,而是许多路径来的多个信号的叠加。因为 电波通过各个路径的距离不同,所以各个路径电波到达接收机的时间不同,相位也 就不同。不同相位的多个信号在接受端叠加,有时是同相叠加而加强,有时是反相 叠加而减弱。这样接收信号的幅度将急剧变化,产生所谓的多径衰落。 b)相关带宽,其中为rms时延扩展。 影响:对于一个固定的移动信道,存在一个固有的相关带宽。当信号带宽大于相关带宽

哈工大2012机械设计基础(839回忆版)

2012哈工大机械设计基础真题回忆版上一年考前两个月因为没有找到2011年真题而很惘然的时候,我找到了某人士的热心回忆版。今年终于到我考完了,感觉还不错,是时候让我回馈这个网站了,现呈上我的2012的回忆版,考完这晚就默写出来,大概有个百分之八九十吧。希望能给有志考上哈工大的你们一点点鼓励。 一、填空题: 1.规定涡轮加工刀具的原因。 2.梯形螺纹的牙型角 3.齿面接触应力是否每处接触点都一样? 4.滚动轴承的寿命计算及定义 5.多级减速箱输出轴按高速还是低速计算? 6.提高螺纹连接刚度的措施:(减少)螺栓刚度,举例 7.轴承部件轴向固定的三种方式 二、简答题 1.齿轮传动的载荷系数的组成及其分别影响系数 2.软齿面闭式齿轮传动设计准则,怎么选择M和Z? 3.非液体摩擦滑动轴承设计校核准则? 4.图1中带受应力最大为何处?应力组成。

三、计算题(8题) 1.自由度计算,问某一杆为主动件,机构运动是否确定,一般题。《机械原 理试题精选与解答》里面的会做,这个也没问题的 2.刨床刨削机构。在《机械原理试题精选与解答》P39例2.19的基础上加了 几个问:1.摆杆摆角大少?2.知AD尺寸,求其他杆尺寸3.标出曲柄AB 运动方向4.什么位置CD角速度最大? 3.(1)画出该位置凸轮转角,推杆位移,压力角。(2)推程角,远休止角, 回程角,近休止角的计算数值。(3)若推程时压力角最大为45°,问a 的取值。(两轮大小相同为R) 4.加工齿轮及变位。P85例4.17,(1)(2)问。跟03到05中的某一年的真 题基本是一样的。第三个问特别点:求变位后da(齿顶圆直径),rb(基圆半径)

传热学作业参考答案

第九章 4.一工厂中采用0.1MPa 的饱和水蒸气在—金属竖直薄壁上凝结,对置于壁面另一侧的物体进行加热处理。已知竖壁与蒸汽接触的表面的平均壁温为70 ℃,壁高1.2m ,宽300 mm 。在此条件下,一被加热物体的平均温度可以在半小时内升高30℃,试确定这一物体的平均热容量(不考虑散热损失)。 解:本题应注意热平衡过程,水蒸气的凝结放热量应等于被加热物体的吸热量。 P=0.1Mpa=105Pa,t s =100℃,r=2257.1kJ/kg, t m = 21( t s + t w )= 2 1 (100+70) ℃=85℃。 查教材附录5,水的物性为:ρ=958.4kg/m 3;λ=0.683 W /(m 2·℃);μ=282.5×10-6N·s/m 2 假设流态为层流: 4 1 3 2)(13.1? ? ? ???-=w s t t l r g h μλρ 41 6 3 3 2 )70100(2.1105.282102257683.081.94.95813.1?? ????-???????=- W /(m 2 ·℃) =5677 W /(m 2·℃) 3 6102257105.2822 .13056774)(4Re ??????=-= -r t t hl w s c μ=1282<1800 流态为层流,假设层流正确 Φ=ωl t t h w s )(- =5677×(100?70)×1.2×0.3W=61312W 凝结换热量=物体吸热量 Φ?τ=mc p ?t 61068.330 60 3061312?=??=?Φ?= t mc p τJ/℃ 16.当液体在一定压力下做大容器饱和沸腾时,欲使表面传热系数增加10倍,沸腾温 差应增加几倍?如果同一液体在圆管内充分发展段做单相湍流换热,为使表面传热系数增加10倍,流速应增加多少倍?维持流体流动所消耗的功将增加多少倍?设物性为常数。 解 ①由米洛耶夫公式: { 5 .033.22 25.033.211122.0122.0p t h p t h ?=?= 10)(33.21 212=??=t t h h 所以 69.21033.211 2 ==??t t 即当h 增大10倍时,沸腾温差是原来的2.69倍。 ②如为单相流体对流换热,由D-B 公式可知8 .0m u h ∝,即

哈工大机械原理大作业凸轮

机械原理大作业二 课程名称: _______ 设计题目: 凸轮机构设计 院 系: ------------------------- 班 级: _________________________ 设计者: ________________________ 学 号: _________________________ 指导教师: ______________________ 哈尔滨工业大学 Harbin I nstituteof Techndogy

设计题目 如右图所示直动从动件盘形凸轮机构,选择一组凸轮机构的原始参数, 据此设计该凸轮机构。 凸轮机构原始参数 二.凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图 凸轮推杆升程运动方程:冷3唱—亦(中] 156 12 .. v 」1 - cos()] 兀1 5 374.4 2 12 ? a 1si n( ) 兀 1 5 % t 表示转角, s 表示位移 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段 s= [(6*t)/(5*pi)- 1/(2*pi)*si n(12*t/5)]*130; hold on plot(t,s);

t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段 s=130; hold on plot(t,s); t=pi:0.01:14*pi/9; %回程阶段 s=65*[1+cos(9*(t-pi)/5)]; hold on plot(t,s); t=14*pi/9:0.01:2*pi; %近休止阶段 s=0; hold on plot(t,s); grid on % t表示转角,令3 1=1 t=0:0.01:5*pi/6; %升程阶段v=156*1*[1-cos(12*t/5)]/pi hold on plot(t,v); t= 5*pi/6:0.01:pi; %远休止阶段

哈工大电信学院移动通信第二次作业

第四章调制技术 4.1 设发送的二进制信息为1011001,分别画出OOK 、2FSK 、2PSK 及2DPSK 信号的波形示意图,并注意观察其时间波形上各有什么特点。 4.3 QPSK 、OQPSK 与 -QPSK 调制方式的各自优缺点是什么?在衰落信道中一般选用哪 种调制方式更合适?为什么? 答:(1)QPSK 、DQPSK 、π/4-QPSK 的优缺点: 优点:QPSK :具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性能,同时在电路中容易实现; DQPSK :最多只能有90度相位的跳变,相位跳变较小,旁瓣的幅度较小一些,而且没有包络零点。缺点是; π/4-QPSK :具有能够非相干解调的优点,在多径衰落信道中比QPSK 性能好,比QPSK 具有很好的恒包络性质,但是不如OQPSK 。既能够非相干解调,又能够非相干解调,也可以非线性放大,可得到高效率的功放。并且多径衰落信道中比QPSK 性能更好,是适于数字移动通信系统的调制方式之一。 缺点:QPSK :有相位模糊问题,在其码元交替处的载波相位突变,产生的180°的载波 跃变会使调相波的包络上出现零点,引起较大的包络起伏,其功率将产生很强的旁瓣分量。 DQPSK: 没有实现相位跳变的连续变化,且信号的动态范围较小。 π/4-QPSK :是最大相位跳变为135°,恒包络特性不如OQPSK 。 (2)在衰落信道中一般采用π/4-QPSK 的调制方式更合适, 因为多径衰落使得相干 检测十分困难,从而采用差分检测, 在差分检测中,OQPSK 性能较QPSK 差, 为 OOK 2 F SK 2 D PSK 2 P SK

了兼顾频带效率高,包络幅度小和能采用差分检测,从而选择π/4-QPSK。 4.4 QPSK、OQPSK与-QPSK信号相位跳变在型号星座图上的路径有什么不同? 答:(1).QPSK的星座图过原点,相邻码元间转变的相移路径的相位变化为90°或180°,如从(1,1)变到(0,1),相移路径从(1,1)点旋转90°到(0,1)点;从(1,1)变到(0,0),相移路径(1,1)点旋转180°到00点。 (2).OQPSK的星座图不过原点,相邻码元间转变的相移路径的相位变化为0°或90°,如从(1,1)变到(0,1),相移路径从(1,1)点旋转90°到(0,1)点;从(1,1)变到(0,0),相移路径(1,1)点旋转0°到(0,0)点。 (3).π/4-QPSK的星座图不过原点,相邻码元间转变的相移路径与前有很大不同两个不同,它是通过两次跳变才跳转到目的码元,且码元间的相位跳变是135°。 4.8什么是OFDM信号?为什么它可以有效的抵抗频率选择性衰落? 答:OFDM可以看作是MFSK和另一种多进制数字调制(如MPSK或QAM)的结合:首先,有多个载频,各载频两两相互正交。其次,每个载频都采用多进制传输。高速的数据流经OFDM后被串并变换,分配到多个并行的正交子载波上,同时进行数据传输。 高速的数据流经过OFDM后被串并转换,分配到多个并行的正交子载波上,同时进行数据传输。假设系统总带宽为B,被分为N个子信道,则每个子信道带宽为B/N,每路数据的传输速率为系统总的传输率的1/N,及符号周期为原来的N倍,远大于信道的最大延迟拓展。所以OFDM系统将宽带信道转化为许多并行的正交子信道的同时实现了将频率选择性信道转化为一系列频率平坦衰落信道的,减轻了码间干扰。由于OFDM系统各个子载波频谱相互重叠,提高了频谱利用效率。同时可以通过在OFDM系统中引入循环前缀(CP)来消除时间弥散信道的影响。只要CP长度大于信道最大时延,就可以完全消除符号间干扰和子载波间干扰。 4.9 OFDM系统中CP的作用是什么? 答:CP是用来消除时间弥散信道的影响。只要CP长度大于信道最大时延,就可以完全消除符号间干扰和子载波间干扰。为了保持原信息传输速率不变,信号的抽样速率应提高到原来的1+N/g倍。

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