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北京交通大学无线通信技术课后习题答案..

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北京交通大学无线通信第三章

北京交通大学无线通信第三章


实部Re(E)和虚部Im(E)都是随机变量的和 实部和虚部相互独立 2 实部和虚部服从均值为零正态分布 N (0, ) 幅度|E|服从瑞利分布 相位服从均匀分布
瑞利分布性质 r /2 均值

均方值 方差 中值
r 2 2 2
2 2
平均功率

r (r ) 2 2 2

N R ( rmin ) 2 vmax
cdf ( f r (r )) N R (r )
ADF (r )
概述 时不变两径模型 时变两径模型 不含主导分量的小尺度衰落 含主导分量的小尺度衰落 多普勒谱 衰落的时间依赖性 大尺度衰落
2 r cdf ( f r (rmin )) 1 exp min 20

例


求Kr=0.3dB/3dB/20dB时中断概率小于5%的衰落余量
2 r 2 2 (1 K r ) 10 log rms rmin 2 rmin 2
a 2 b2 a ) I n (ab) QM (a, b) exp( 2 n0 b
有主导分量的多径

莱斯因子K
实部Re(E)和虚部Im(E)都是随机变量的和 实部和虚部相互独立 实部服从均值为A正态分布,而虚部服从零均值的正态 分布 幅度|E|服从莱斯分布 相位服从非零均值的正态分布
K r A2 /(2 2 )
莱斯分布

莱斯分布

衰落余量

相位分布
莱斯分布的性质

中断概率
r 值小于rmin的Pr 概率 衰落余量为20dB,中断概率0.01 衰落余量为6dB,中断概率0.221 衰落余量为3dB,中断概率0.393
北京交通大学无线通信第九章

北京交通大学无线通信第九章


p为u与c互相关矢量
ruc (0) r (1) uc p E u* i ci ruc (1 M )

T R E u* i ui
n K
eu
2
K
n i n
ˆi i ci c
MSE E{ i } E c(n)

GSM的信道估计


GSM的信道估计

时隙组成
各种突发脉冲
训练序列 全0码 扩展训练序列 加密比特 加密比特 尾比特 尾比特 尾比特
8.25 8.25 8.25 68.25 8.25
正常突发脉冲
正 常 突 发（NB） 尾比特 加密比特 频 率 突 发（FB） 尾比特 同 步 突 发（SB） 尾比特 加密比特 接 入 突 发（AB）

1960年由B.Widrow和Hoff提出 使均衡器的期望输出值与实际输出值之间均方误差(MSE)最小化 采用LMS算法的均衡器比迫零均衡器更稳定
R

下面以横式均衡器为例讨论LMS算法
n2 LE MSE N 0
Ts 2

/ Ts
1 (e jTs ) N0
/ Ts


在不考虑噪声影响的情况下，有
若传输信道是频率选择性的，那么均衡器将增强频率衰落大的频 谱部分，而削弱频率衰落小的部分，以使收到信号频谱的各部分 衰落趋于平坦，相位趋于线性 若传输信道是时延色散的,那么均衡器通过调整滤波器系数削弱采 样时刻符号间的干扰


符号间干扰和噪声使被传输的信号产生变形，从而在接 收时发生误码，特别是在高速无线移动数据通信中，符 号间干扰是降低误码率的主要障碍 均衡技术是对付符号间干扰的有效手段
北京交通大学无线通信第四章

北京交通大学无线通信第四章


F
P ( , )d
S
S ( , )
PS ( , )
P ( , )d
S
不确定性关系式
1 Bcoh 2 S
Ft
Ft
t 0
h(t , )

Ph ( )
S
对于抽头延迟线有：

Ph (t , )
F
t 0
F
m 3dB
M

当相干带宽可以与信号带宽相比或是 小于信号带宽时,这个信道就是频率选 择性的 当信道自相关系数减小到0.7时的频率 延迟，可表示：

信道的自相关函数（二阶统计）：
冲激响应依赖于2个变量，可分别进行傅立叶变换

可能的等效系统描述有4个

冲激响应（impulse response） 随时间变化的传输函数（time-variant transfer function）

h(t , )
F
时间(t)-频率(f)域
F

依赖4个变量 意义:如上下行频率不同,时间不同,可否由下行估计上行
内容

宽带和方向性信道的特性

无线通信基础
无线通信基础 学科组

无线通信概论 无线信道传播机制 无线信道的统计描述 宽带和方向性信道的特性 信道模型 无线信道容量 数字调制解调 信道编码 分集 均衡 扩展频谱通系统 正交频分复用 多天线系统
概述 时延色散的成因 无线信道的系统理论描述 广义平稳非相关散射（WSSUS） 精简参数 超宽带信道 方向性描述
B( , f )
B ( , f ) S ( , ) exp( j 2 )d

无线通信基础_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

无线通信基础_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

无线通信基础_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.以下属于方向性信道模型的是参考答案:WINNER模型2.QPSK调制在AWGN信道下采用相干解调，误比特率为10的负五次方，需要的信噪比为参考答案:9.6dB3.一般而言，信道中较多的多径分量会导致MIMO容量的下降。

参考答案:错误4.一般而言，信道的遍历容量小于中断容量。

参考答案:错误5.衰落信道的容量是一个确定的值。

参考答案:错误6.当信道矩阵满秩，且各特征值的模相等时，注水容量取得最大。

参考答案:正确7.MIMO能在不增加频率资源和发射功率情况下，极大地提高传输速率和可靠性。

参考答案:正确8.大规模MIMO技术采用超过100根天线，是4G核心技术之一。

参考答案:错误9.正交-空时分组码码字间具有正交性。

参考答案:正确10.H-BLAST可以获得分集增益。

参考答案:错误11.空分复用的目的是提高传输可靠性。

参考答案:错误12.波束赋形技术仅在链路一端（一般在基站侧）采用多天线。

参考答案:正确13.注水容量小于功率平均分配时的容量。

参考答案:错误14.以下有关信道容量的论述，正确的是参考答案:发射天线和接收天线越多，信道容量越大_视距分量越弱，信道容量越大_散射体越丰富，信道容量越大15.以下属于波束赋形（beamforming，也称波速成形）技术的优点的包括参考答案:增大覆盖范围（相当于定向天线）_改善链路质量（减少了干扰）_增大容量（空分多址）16.卷积码通过删余的方式调整码率。

参考答案:正确17.空分复用是将一个高速数据流分为几个低速数据流，分别在不同的天线进行编码调制，然后发送。

参考答案:正确18.宏分集的作用是抗信道大尺度衰落。

参考答案:正确19.OFDM信号具有较低的峰均功率比。

参考答案:错误20.OFDM的带外辐射小。

参考答案:正确21.OFDM的子载波时域相互正交，在频域上相互不重叠。

参考答案:错误22.OFDM的数字实现方案中，在发射机进行逆离散傅里叶变换（IDFT），在接收机进行傅里叶变换（DFT）。

无线通信练习册答案

无线通信练习册答案

《无线通信》练习册答案(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--习题一一、填空题：1、无线通信系统主要由_发射机 __接收机和__天线_三大部分组成。

2、无线通信方式主要有__单工_ _ __和__半双工_三种方式。

3、无线通信的波长、频率是根据λ=c/f_公式计算的。

4、高频的频率范围___________，波长范围_____________。

P15—165、甚高频的频率范围___________，波长范围_____________。

P15—166、超高频的频率范围___________，波长范围_____________。

P15—167、特高频的频率范围___________，波长范围_____________。

P15—168、无线通信的形式有_移动_和_固定_两种。

二、名词解释：1、频段：把无线电频率划分为若干个区域，每个区域称为频段。

2、单工通信：通信的双方同时只能单方向工作的方式3、双工通信：通信的双方可同时双方向工作的方式4、半双工通信：通信的一方为单工通信方式，而另一方为双工通信方式。

三、判断题：1、无线通信是利用无线电波来传输信息的。

（√）2、无线通信是在移动中进行通信的。

（Χ）3、无线通信的通信方式有两种。

（Χ）4、无线通信的通信形式有两种。

（Χ）5、超短波通信是指频率在3MHz~3000MHz。

( Χ)6、超短波通信是指波长在100m~10cm。

（Χ）7、移动通信的频率在ＶＨＦ和ＵＨＦ频段。

（√）习题二一、填空题：1、调制按调制信号不同分类有_模拟信号_和数字信号_两种。

2、调制按载波信号不同分类有_模拟信号和_数字信号_两种。

3、调制按调制器实现功能分类有_线形__和__非线形_两种。

4、调频波的瞬时频率ω（t）=_____________________。

P532—P5365、调频波的瞬时频移Δω（t）=_____________________。

无线通信基础课后答案

无线通信基础课后答案

无线通信基础课后答案1.简述无线通信面临的挑战（5分）更高的传输速率要求、恶劣的传输环境、有限的频谱资源、网络建设成本、低发射功率（节能、环保）2.简述电波传播的5种机制（5分）直射、散射、绕射、反射、透射3.接收机包括3部分:1）天线和馈线，损耗为2dB；2）低噪声放大器，等效噪声温度为580K，增益为10dB；3）混频器，等效噪声温度为200K，求接收机的噪声系数。

（8分）提示：将等效噪声温度转换为噪声系数（线性值）解：F1 = 2dB = 1.58 G1 = 1/F1 = 0.63G2 = 10dB = 10 F2 = 1+580/290 = 3F3 = 1+200/290 = 1.69接收机噪声系数：F eq = F1 + ( F2-1)/G1 + ( F3-1)/G1G2 =1.58+ 2/0.63 +0.69/(0.63*10) = 1.58+3.17+0.11 = 4.86F eq =10*log10(4.86) = 6.87dB4.高速铁路的GSM-R系统，下行频率930MHz，移动速度250km/h，信道模型为TU6径模型：1）计算信道的相干带宽（相关系数门限0.9）和相干时间；2）GSM-R系统带宽为200kHz，数据传输速率为271kbps，则信道为频率选择性还是平坦衰落，是快衰落还是慢衰落，是否需要均衡；3）在进行信道估计后，可以对多少个bit进行均衡处理？（25分）TU6 模型解：1） 平均附加时延∑∑===6161)()(i hi hm PP T τττ =(0.5*0+1*0.2+0.6*0.5+0.25*1.6+0.16*2.3+0.1*5)/(0.5+1+0.6+0.25+0.16+0.1)= 0.677μsRMS 时延扩展=-=∑∑==261261)()(m i hi hT P P S ττττ 1.068μs v =250km/h=69.44m/s, f =930MHZ0.32310*93010*310*3688===f λ 多普勒频移214.98HZ ==vf m2) 因为GSM-R 系统带宽为200kHz ，大于信道相干带宽18.7kHz ，所以信道为频率选择性衰落，需要均衡。

北交通信考研试题及答案

北交通信考研试题及答案

北交通信考研试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 下列关于光纤通信的描述，错误的是：A. 光纤通信抗电磁干扰能力强B. 光纤通信传输距离远C. 光纤通信传输速率低D. 光纤通信损耗小答案：C2. 以下哪项技术不属于无线通信技术？A. 蓝牙技术B. 光纤通信C. 无线局域网D. 蜂窝移动通信答案：B3. 在数字通信中，信噪比（SNR）通常用来衡量：A. 传输速率B. 传输距离C. 传输质量D. 传输功率答案：C4. 以下哪个参数不是调制解调器的主要性能参数？A. 数据传输速率B. 调制方式C. 传输距离D. 信道带宽答案：C5. 以下哪种编码方式不属于数字信号编码？A. PCM编码B. FSK编码C. ASK编码D. AM编码答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 下列哪些因素会影响光纤通信的性能？A. 光纤材料B. 光源波长C. 光纤直径D. 传输距离答案：A、B、C、D2. 无线通信中，以下哪些技术可以提高信号传输质量？A. 多址接入技术B. 扩频技术C. 信道编码技术D. 调制技术答案：B、C、D3. 在数字通信系统中，以下哪些因素会影响系统性能？A. 信噪比B. 信号功率C. 传输速率D. 信道带宽答案：A、C、D4. 以下哪些编码方式属于数字信号编码？A. PCM编码B. FSK编码C. ASK编码D. AM编码答案：A、B、C5. 以下哪些技术属于现代通信技术？A. 卫星通信B. 微波通信C. 光纤通信D. 电报通信答案：A、B、C三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述光纤通信的基本原理。

答案：光纤通信是利用激光作为载波，通过光纤作为传输介质，实现光信号的传输。

激光在光纤中多次反射，最终到达接收端，接收端将光信号转换为电信号，再通过解调得到原始信息。

2. 无线通信与有线通信相比有哪些优缺点？答案：无线通信的优点包括安装简便、灵活性高、覆盖范围广；缺点包括信号容易受到干扰、传输速率相对较低、安全性相对较差。

通信原理课后答案

通信原理课后答案

通信原理课后答案1. 简答题答案：- 频率调制是一种常用的调制方式，它改变了信号的频率以传输信息。

常见的频率调制方式包括调频（FM）和调相（PM）。

- 调频是通过改变载波频率来实现信息传输的，调频信号的频率随着信息信号的变化而变化。

- 调相是通过改变载波相位来实现信息传输的，调相信号的相位随着信息信号的变化而变化。

2. 解答题答案：a) 正交分频多路复用（OFDM）是一种常见的多路复用技术，在无线通信系统中广泛应用。

它将频谱分成多个子载波，每个子载波在不同的时间间隔中传输数据。

OFDM具有以下优点：- 抗多径干扰能力强，能够有效克服多径传输导致的码间干扰问题。

- 高频谱利用率，能够在频域上灵活地分配子载波，提高整体的频谱利用率。

- 格外适用于高速数据传输，能够分配更多的子载波给高速数据，提高传输速率。

b) 直接序列扩频（DSSS）是一种常见的扩频技术，利用伪随机序列将原始信号进行扩频。

DSSS具有以下特点：- 抗干扰性强，由于信号被扩频，干扰信号对扩频信号的干扰程度将被平均分散，从而降低了干扰的影响。

- 提高系统安全性，DSSS信号在接收端通过与发送端使用相同的伪随机序列进行匹配来进行信号恢复，提高了系统的安全性，不易被非法窃听或干扰。

- 增加带宽利用率，扩频技术能够将信号带宽扩展，使得信号能够在宽频带上传输，提高了带宽利用率。

3. 选择题答案：a) 通信过程中，信号经过信道传输时会受到各种干扰，其中常见的干扰类型包括：1. 噪声：由于信号在传输过程中受到噪声的影响，导致信号的质量下降。

2. 多径效应：信号经过多个不同路径传播导致到达接收端的信号出现多个版本，造成信号畸变和时域混叠。

3. 多用户干扰：多个用户同时使用同一个信道进行通信时，彼此之间的信号会相互干扰。

4. 多普勒效应：当发送和接收节点相对于彼此运动时，导致信道中信号的频率发生变化，从而影响信号的解调。

b) 数字调制技术是一种将数字信号转化为模拟信号的技术，常见的数字调制技术包括：1. 脉冲编码调制（PCM）：将模拟信号的振幅量化为离散的数值，再将离散数值编码成数字信号。

计算机网络与通信技术_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

计算机网络与通信技术_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

计算机网络与通信技术_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.使用Ping命令，直接发送的IP报文是。

答案:ICMP2.以下关于IPv4和IPv6数据帧格式的叙述中正确的是。

答案:IPv4的生存时间字段和IPv6的跳数限制字段含义相同3.在分层的计算机网络体系结构中，对等层之间传送的数据单位称为。

答案:PDU4.在OSI参与模型的各层中，的数据传送单位是帧。

答案:数据链路层5.使用T568B标准制作的网线，以下哪两根线不是绞在一起的？。

答案:3、46.网络适配器从网络中每收到一个数据帧就会先硬件检查。

答案:目的MAC地址7.关于TCP协议，下列叙述不正确的是。

答案:TCP连接是面向报文的服务8.采用字符填充法的PPP协议帧，其有效数据部分肯定不会出现的是。

答案:0x7E9.以下几组协议中，属于网络层协议。

答案:ICMP、IP10.CSMA/CD协议中，信号发生碰撞是由引起的。

答案:传播时延11.以下全部基于TCP的应用层协议为。

答案:FTP和HTTP12.以下地址中与96.32/12匹配的是。

答案:96.33.224.12313.下列哪些设备扩展了冲突域。

答案:集线器14.时分复用所有用户是在占用。

答案:不同的时间同样的频带宽度15.在计算机原理体系结构中，运输层的功能是。

答案:两个主机进程之间的通信16.数据链路层解决的基本问题不包括。

答案:路由选择17.在计算机网络中收发电子邮件时，一定不涉及的应用层协议为。

答案:SNMP18.TCP连接的端点——套接字（SOCKET）的构成为。

答案:IP地址: 端口号19.在无线局域网中，用来分隔开属于一次对话的各帧的帧间间隔为。

答案:SIFS20.数据长度除以发送速率得到的时延是。

答案:传输时延。

无线通信基础课后答案

无线通信基础课后答案

无线通信基础课后答案1.简述无线通信面临的挑战（5分）更高的传输速率要求、恶劣的传输环境、有限的频谱资源、网络建设成本、低发射功率（节能、环保）2.简述电波传播的5种机制（5分）直射、散射、绕射、反射、透射3.接收机包括3部分:1）天线和馈线，损耗为2dB；2）低噪声放大器，等效噪声温度为580K，增益为10dB；3）混频器，等效噪声温度为200K，求接收机的噪声系数。

（8分）提示：将等效噪声温度转换为噪声系数（线性值）解：F1 = 2dB = 1.58 G1 = 1/F1 = 0.63G2 = 10dB = 10 F2 = 1+580/290 = 3F3 = 1+200/290 = 1.69接收机噪声系数：F eq = F1 + ( F2-1)/G1 + ( F3-1)/G1G2 =1.58+ 2/0.63 +0.69/(0.63*10) = 1.58+3.17+0.11 = 4.86F eq =10*log10(4.86) = 6.87dB4.高速铁路的GSM-R系统，下行频率930MHz，移动速度250km/h，信道模型为TU6径模型：1）计算信道的相干带宽（相关系数门限0.9）和相干时间；2）GSM-R系统带宽为200kHz，数据传输速率为271kbps，则信道为频率选择性还是平坦衰落，是快衰落还是慢衰落，是否需要均衡；3）在进行信道估计后，可以对多少个bit进行均衡处理？（25分）TU6 模型解：1） 平均附加时延∑∑===6161)()(i hi hm PP T τττ =(0.5*0+1*0.2+0.6*0.5+0.25*1.6+0.16*2.3+0.1*5)/(0.5+1+0.6+0.25+0.16+0.1)= 0.677μsRMS 时延扩展=-=∑∑==261261)()(m i hi hT P P S ττττ 1.068μs v =250km/h=69.44m/s, f =930MHZ0.32310*93010*310*3688===f λ 多普勒频移214.98HZ ==vf m2) 因为GSM-R 系统带宽为200kHz ，大于信道相干带宽18.7kHz ，所以信道为频率选择性衰落，需要均衡。

北京交通大学无线通信第十一章

北京交通大学无线通信第十一章


由于OFDM 信号由一系列相互独立的调制载波合成，根 据中心极限定理，OFDM 的时域信号在N 比较大时是很 接近于高斯分布的统计概率。

单载波 多载波
f0 0
f1
f2
N> 20 时，分布就很接近高斯分布了。 一般的OFDM 系统中，N 都可达几百以上。从理论上讲，OFDM 信号的峰值-平均值功率比的分布与高斯分布信号极为相似。 调制星座大小，调制星座越大， 峰值-平均值功率比就可能越大 并行载波数N
…

OFDM的原理 收发信机实现 频率选择性信道 信道估计 峰值平均功率比 载波间干扰 自适应调制和容量 多址 多载波码分多址 采用频域均衡的单载波调制
低复杂度收发机
d (0)
d (1)
f0
f0
(1) d (1) d
f1
f1
S (t )
f N 1
f N 1
( N 1) d
d ( N 1)
s
d (k )e j 2 kn / N
k 0
N 1
(n 1, 2,...., N )
奈奎斯特抽样
d (k ) D(n)e
n 0
N 1
j 2 nk / N
(k 1, 2,...., N )

OFDM的原理 收发信机实现 频率选择性信道 信道估计 峰值平均功率比 载波间干扰 自适应调制和容量 多址 多载波码分多址 采用频域均衡的单载波调制
衰落的频率选择性（frequency selectivity）

频率选择（frequency selective） 非频率选择（non-frequency selective or flat）

北交大无线通信课后题答案


对于相干BPSK：Eb/N0=44dB 对于相干FSK: Eb/N0=47dB 对于相干DPSK:Eb/N0=47dB 对于非相干FSK，由公式得，可得Eb/N0=50dB
可知要达到pb=10-5，则所需的信噪比为 对于相干BPSK：Eb/N0=44dB，而N0=-167dBm/Hz，则 Eb=-167+44=-123dBm， 由此可得接收功率为 Pr=Eb* Rb=-123dBm+10log(20*106)=-123+73=-50dBm 由接收功率Pr = Pt+Gt+Gr-L，可得发射功率 Pt=-50-30-30+150=40dBm
11.8
解：发送功率20W=43dBm， 所以需要带外发射的衰落为43+50=93dBm。
对于BPSK调制（升余弦脉冲），没有带外分量，
（码率至少为R=B/(1+α)=1/(1+0.25)=741kbps） 对于MSK调制，fTB=1.35，TB=1/R=1.35*10-6，带外功率衰减
带外发射的衰落为33dB。 所以，采用BPSK更好。
Okumura计算出来。
7.5（a）
均方根时延扩展 功率在时间上的积分 平均时延
(b)
近似为
（c）两个不同的功率时延谱函数可以有相同的均方根时延扩展。
均方根时延扩展不足以描述功率时延谱函数。
问题1：不会计算均方根时延。 问题2：计算均方根时延，积分范围取值出错，应为 问题3：计算相干带宽的公式出错，部分同学用此公式计算
12.1 天线增益（指的是每个天线的增益）：Ga=30dB 路径损耗：LPL=150dB 接收机噪声系数：F=7dB 符号速率：Rs=20M symb/s 允许的误比特率（BER）：pb=10-5 1）噪声 已知290K时的热噪声功率谱密度为-174dBm/Hz，加上接 收机噪声系数F，得噪声功率谱密度-174+7=-167dBm/Hz。 2）解调 各种解调方式误码率为： 相干检测BPSK 相干检测FSK 差分检测BPSK 非相干检测FSK

无线通信原理与应用课后题答案

习题2.51.IS-136是2G通信标准，其每30KHz支持3个用户时隙，能在一定程度上满足用户的需求，但随着技术的发展，人们对通信的要求也越来越高，传统的2G已不能满足人们的需要，就需要我们来寻求更方便快捷的通信方式。

2.GSM平台上发展起来的第三代移动通信标准W-CDMA能够保证对GSM，IS-136，PDC TDMA技术以及多种2.5G TDMA技术的后向兼容，它保留了网络结构和比特级的GSM数据封装，通过新的CDMA空中接口标准提供了更强的网络能力和带宽。

3.3G W-CDMA的空中和接口是永远在线的，因此，计算机，娱乐设备，电话可以共用一个无线网络，在任何时间地点接入internet，并且能够提供高的传输速率，使用户可以获得高质量数据，多媒体，流媒体音频和视频以及广播业务。

4.W-CDMA是由欧洲电信标准化协会支持的，欧洲的运营商，制造商，政府共同研究了这个标准的早期版本，视其为有竞争力的，第三代移动通信的，开放的空中接口。

5.W-CDMA使用的可变直序扩频码片速率甚至能够超过每用户每秒16M码片，从系统的角度看，W-CDMA的频谱利用率比GSM至少提高了6倍。

6.虽然W-CDMA支持GSM，IS-136，PDC，GPRS，以及EDGE交换设备和应用的后向兼容，但是其空中接口带宽更高，要求完全更换基站的射频设备。

因此其部署是一个长期的，渐进的过程，W-CDMA部署完成后，就再需要后向兼容GSM，GPRS，IS-136，PDC，以及EDGE。

7.从技术方面看，W-CDMA业务灵活，频谱效率高，容量和覆盖范围很广，每个连接可提供多种业务，网络规模经济等多种技术优势，技术成熟,大大方便客户使用和选择。

8.W-CDMA能够高效利用可用的无线电谱，由于它采用单小区复用技术因此不需要进行频率规划。

利用分层小区结构在，自适应天线阵列和相干解调等技术网络容量可以得到大幅度提高。

北京交通大学无线通信第二章



分层电解质结构

d-4定律

总透射系数
T T1T2 e j 1 1 2 e 2 j
一个直射波加一个反射波
h h PRX (d ) PTX GTX GRX TX 2RX d hTX 和hRX 分别是发收天线的高度
2
2 cos e 1 cos t
dபைடு நூலகம்d 2
d
F1 1 7 .3
d1d 2 fd
最小费涅尔区半径 F0=0.577F1 该半径（Fo）就是接收点能得到与自由空间传播相同的信号强度时所需要的最小 菲涅尔椭球区的半径 只要“最小”菲涅尔区不受阻挡，则可以认为是在自由空间传播。但是，如 果收发两天线的连线与障碍物最高点之间的垂直距离（称为传播余隙HC）小于 Fo，则需要考虑障碍物绕射场的影响。
偶极子天线
且：d >> 以及d >> La
直射 反射与透射 绕射 粗糙表面的散射 系统的噪声和干扰 系统的链路预算
抛物面天线
反射与透射

反射与透射

反射与透射

定义

反射：发射机发射的电磁波，照射到比载波波长大的平面物体，反 射出来的电磁波再被无线通信接收机的天线接收。 透射：空气中的电磁波照射到某一物体时，一部分能量的信号经反 射、绕射或散射后在空气中传播，另一部分能量的信号会直接穿透 该物体，在该物体的背面空气中传播。 短波通信 流星余际远距离传输 室内接收
Pb d P1 d nN (d pi d ni )
i 1
N
无线信道传播机制

散射

粗糙表面的散射

直射 反射与透射 绕射 粗糙表面的散射 系统的噪声和干扰 系统的链路预算

北交《无线通信工程》期末考试必备通关指导8

北交《无线通信工程》复习题 B一、判断题（每题1分，共10分）1．模拟卫星通信方式是指经卫星传送数字化的模拟信号、数字数据信号的通信方式。

（×）2．中国国内卫星通信网的主要传输制式：电视采用传统的调频方式；通信以频分多址和时分多址为主，逐步过渡到以数字方式的卫星数字通道和TDM为主。

（√）3．数字卫星通信CDMA方式的特点为各站发射同频率的突发脉冲群，通过转发器的时间不重叠。

（×）4．不同方式的卫星通信网不能互通，但可以使用同一颗通信卫星，甚至共用一个转发器。

（√）5．在模拟微波通信系统中，切换依据是依据信号丧失或噪音提高；在数字微波通信系统中，切换依据为信号丧失．失步或误码率升高。

（√）6．微波中继站是指只起单纯接力作用的站，它在数字链路中有时也起重新整理数字码流的作用，成为再生中继，它具有上下话路的功能。

（×）7．在中、大容量的数字微波接力通信系统中，采用直接切换装置会造成码流的“断裂”或“错位”，从而引起帧信号的丢失，使通信系统发生瞬时中断。

（√）8．微波接力通信系统有源接力站中，中频转接将收到的射频信号放大，在射频段上进行频率变换，将接收频率转换为发射频率的射频信号，再经过射频功率放大转发到下一站。

（×）9. IMSI可及过程即通知网络手机关机。

（×）10．无线基地台(BTS)是由基站控制器BSC控制，服务于某个小区的无线收发信设备，完成BSC与（√）无线信道之间的转换，实现BTS与移动台MS之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能。

二、不定项选择题（每题2分，共202111.模拟电话解调设备由（ABC ）等组成。

A．限幅器B．鉴频器C．去加重网络D．高功率放大器12.微波接力通信系统中继方式可分为（ABD ）。

A．基带转接B．中频转接C．高频转接D．微波转接13. 数字卫星通信方式有（ABD ）。

A．数字话音插空的时分多址B．不加话音插空的时分多址C．星上交换码分多址D．卫星数字通道方式14．按卫星的服务区域划分，有（AB ）和国内卫星通信网。

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等价图型
习题4.10
• 首先求出等价屏高度h，和发射机到等价屏的距离dTx
10 hTx h hTx 6 dTx
16 hRx h hRx 10 40 dTx
•
（a）f=900MHz，λ=1/3m
习题4.10
hTX hRX PRX d P G G , d 4hTX hRX / TX TX RX 2 d
2
习题4.8
• （a）给定的参数为：
将参数带入公式得移动台和基站天线可用接收功率分别为
习题4.8
• （b）若使式（4.24）成立，d 4hTX hRX /
dR
2L
G par
2 Ae 0.55A 4 r 2 2 2 0.55 r 2.2 Aiso / 4
2 a

2 2r
2

8r 2
40 dR G par 2 11
习题4.8
• 假如我们有一天线增益为6dB的基站和一天线增益为2dB 的移动台，高度分别为10m和1.5m，工作于可以被认为是 理想的传导地面环境。两天线的长度分别为0.5m和15cm。 基站发送的最大功率是40W而移动台的功率为0.1W。两 者的链路（双工）中心频率均为900MHz，尽管在实际中 它们通过一个小的双工距离（频率差）分开。 • （a）假如式（4.24）成立，计算接收天线输出处的可用 接收功率（分别为基站天线和移动台天线），表示为距离 d的函数。 • （b）对所有有效的距离d，即式（4.24）成立且天线的远 场条件满足，画出接收功率的图。公式4.24：
习题2.2
• 考虑如下情形：从BS到MS有一条直接传输路径，而其他 的多径分量则由附近山脉的反射形成。BS与MS之间的距 离是10km,BS与山脉之间的距离和MS与山脉之间的距离 相同，均为14km。直接路径分量和各个反射分量到达接 收机的时间应该分布在0.1倍的符号间隔内，以避免严重 的符号间干扰。满足要求的符号速率是多少？
无线通信
Wireless Communication
习题2.1
• 问：系统的载波频率对以下两种衰落有影响吗？（i）小尺 度衰落（ii）阴影衰落。对于采用低载频和高载频的情形， 当移动距离均为x时，哪种情形下，接收信号功率的变化 更为显著？为什么？ • 衰落：当移动台移动时，信道环境也发生了变化，使得信 号电平也随机波动，这种现象就是信号衰落。
path1(LOS) path2
习题2.2
• 附近山脉的反射路径长度：2*14=28km • 反射路径比直接路径长28-18km，因而相应的延时比直接 3 路径多： 1810
310
8
60s
• 要保证直接路径分量和各个反射分量到达接收机的时间分 布在0.1倍的符号间隔内，则符合间隔应至少为 T=60/0.1=600µs • 满足要求的符号速率为：R=1/T=1.67ksymbols/s
习题4.3
（a）Friis定律适用于天线远场，发送天线和接收天线至少 要间隔一个瑞利距离。 2 L2 2 152 a dR 1500m （圆形抛物天线的最大尺寸La=2r） • 0.3 因而d<dR,所以Friis定律不适用。 （b）
习题4.3
带入给定值得
（c）圆形抛物天线的最大尺寸La=2r
2 2
r 2 0.55 r 2.2
习题4.2
• 当从地球与地球同步卫星进行通信时，发送端与接收端间 的距离大约为35000km。假设自由空间损耗的Friis定律是 适用的（忽略开自大气的各种效应），并且站点有增益分 别为60dB（地球）和20dB（卫星）的抛物面天线，采用 11GHz的载波频率。 • （a）推出发送功率PTX和接收功率PRX间的链路预算。 • （b）如果卫星接收机要求最小的接收功率为-120dBm， 那么在地球站天线要求的发送功率为多大？
习题4.10
• Bullington方法：用一个“等价”的单屏来替代多屏。从 发射机出发做各个实际障碍物的切线，选择最陡峭（上升 角最大）的那一条，从接收机出发做各个障碍物的切线， 选择最陡峭的那一条。等价屏就取决于最陡的发射机切线 和最陡接收机切线的交界面。然后利用公式4.27、4.28、 4.29、4.30计算。
习题4.1
• 天线增益常被定义相对于全向天线的关系（在各个方向上 的辐射/接收相同）。可以证明这样天线的有效面积为 Aiso=λ2/4π 。计算半径为r的圆形抛物线天线的增益Gpar， 其有效面积 Ae=0.55A，A为其展开的物理面积。 • 解： A 0.55A
G par 44
习题2.1
• 答：载波频率对衰落有很强的影响。当移动台以λ/2（或 更小）为步长进行移动时，小尺度衰落程度会发生很大变 化。因此，移动距离一定时，载波频率高的系统小尺度衰 落程度变化大。载波频率对阴影衰落有类似的影响。载波 频率越高，阻挡物投射的阴影越“尖锐”，从“光明” （即LOS不被遮蔽）区域到“黑暗”（即LOS被遮蔽）转 变所需移动距离越短。当然移动台与遮蔽物的距离也会对 从“光明”到“黑暗”所需移动距离造成影响。
4 10 1.5 180 m 1/ 3
接收功率随距离变化图
习题4.10
• 如图25.1（见课本）所示，用高为2m的天线从高楼的一 侧到另一侧进行通信。将高楼转换为一系列半无限屏，利 用Bulington方法计算由绕射引起的在接收天线处的场强， 其中：（a）f=900MHz（b）f=1800MHz（c）f=2.4GHz。
习题4.2
（a）
（b）
习题4.3
• 要求设计一工作于1GHz，两个相距90m的、有直径为 15m的圆形抛物天线的系统。 （a）Friis定律能够用来计算接收功率吗？ （b）假设Friis定律有效，计算从发射天线输入到接收天线 输出的链路预算。对比PTX和PRX并对结果进行评价。 （c）对与第1题相同的圆形抛物天线，确定瑞利距离和天线 增益Gpar函数关系。