频率选择性衰落对几种数字调制方式的影响

有关OFDM与频率选择性信道、平坦衰落等问题的深入分析【什么是频率选择性衰落】多径干扰的频率响应呈现周期性的衰落,这在通信原理中称为“频率选择性衰落”.数字电视广播信道中的多径干扰属于频率选择性的衰落。

所谓频率选择性衰落，是指在不同频段上衰落特性不一样。

由于信道在时域的时延扩散，引起了在频域的频率选择性衰落，且衰落周期T2=1/L，即与时域中的时延扩散程度成正比。

多径效应在不同条件会使传输信号发生平坦衰落、时间选择性衰落和频率选择性衰落，主要还是频率选择性衰落。

抗干扰措施假设信号码元长度为T，第i条传输路径的信号时延与信号平均时延这差为△t,则二者的不同组合可产生三种不同的衰落现象。

〔1〕当信号码元长度T较小，且△t<<T时，将引起“平坦衰落”；〔2〕当信号码元长度T较长，且△t<<T时，将引起“时间选择性衰落”；〔3〕当信号码元长度T比较小，而△t比较大，且不满足△t<<T，将引起“频率选择性衰落”（这是时间扩散在频域中的反映）。

因为多径合成波形有可能落在后续码元时间间隔内，引起码间干扰，因此，频率选择性衰落对于高速数据传输危害最大。

【关于无线信道的频率选择性和时间选择性的直观理解】第一、无线信道的多径效应导致的频率选择性衰落总的来说，这属于“静”，所谓静，就是指发送和接收终端、以及导致电磁波的反射折射等的障碍物都处于静止的状态，而导致多径效应的是这些多种多样的障碍物形成的静态的空间格局。

自由空间中是没有多径效应的，有了这些障碍物，同一时刻从发送天线出来电磁波就延不同的方向在不同的时间到达接收天线，在天线上场效应进行叠加而产生了多径分量的混合。

换句话说，就是这种复杂多样的空间格局形成了综合的磁波传播环境，这种空间格局具有相应的物理尺寸，对不同频率的电磁波的传播特性是不一样的，所以随着在其中传送的电磁波的频率的变化，其信道响应也不停的变化，这也就是称作频率选择性的本质原因。

通信中的衰落补偿技术分析通信中的衰落补偿技术是现代通信领域中的一个关键技术。

随着通信技术的发展，通信信道中的误码率问题越来越严重，因此进行衰落补偿是非常必要的。

本文将从频率选择性传输衰落、多径传输衰落、信号失真衰落和噪声干扰等方面分析通信中的衰落补偿技术。

一、频率选择性传输衰落在通信传输中，如果频率响应波形上随频率的变化呈现出规律性的衰落，则被称为频率选择性传输衰落。

这种衰落是由于信道内的不同频率成分上的干扰引起的。

频率选择性传输衰落通过均衡来进行补偿。

均衡器可以采用数字滤波器或模拟滤波器来实现。

二、多径传输衰落在信号的传输过程中，信号经过传播环境时，会在接收端产生多个到达时间不同的副本，每个副本具有不同的传输时延和强度，这种情况被称为多径传输衰落。

多径传输衰落可以通过等化器来进行补偿。

等化技术是多径信道衰落补偿技术中的一种基本方法。

等化器是一个滤波器，它在接收端对信号进行处理，将被多径效应模糊的信息恢复到原来的形态。

在数字通信中，等化器可以实现为线性滤波器或非线性滤波器。

三、信号失真衰落信号失真通常指信号形状的畸变。

这是由于通信信道的时变性、非线性、抖动等因素导致的。

信号失真衰落可以通过在信号特征提取和判决环节中加入修正算法实现补偿。

在数字信号处理、数字通信等领域，误码率低的判决技术是关键的问题之一。

信号失真可以通过最佳化的判决算法来进行补偿。

最优判决算法是指在误码率最小化的条件下，使接收机输出的符号信号和信道输入信号之间具有最大的相似性。

四、噪声干扰衰落在通信过程中，噪声信号会对信号产生干扰，导致信号失真，从而影响通信的指标。

通信中的噪声干扰衰落可以通过滤波器等技术来进行补偿。

在滤波器设计中，通常采用降噪滤波器或降频滤波器等技术。

降噪滤波器可以减少信号中的噪声成分，从而降低噪声干扰的影响。

降频滤波器可以对信号中的高频成分进行滤波，从而减少信号失真，提高通信的可靠性。

在总体上，通信中的衰落补偿技术是为了弥补信道带来的不利影响。

第一章如何评价模拟通信系统及数字通信系统的有效性和可靠性？模拟通信系统：已调信号带宽越小，有效性越好，解调器输出信噪比越高，可靠性越好。

（2分）数字通信系统：频带利用率越高，有效性越好，误码率越小，可靠性越高。

在通信系统中，采用差错控制的目的是什么？常用的差错控制方法有哪些？数字信号在传输过程中受到干扰的影响，使信号码元波形变坏，故传输倒接收端后可能发生错误判决，因此需要采用差错控制技术来提高数字信号传输的可靠性。

常用的差错控制方法有：检错重发法，前向纠错法，反馈校验法及检错删除法什么是复用？常用复用方式有哪几种？复用是一种将若干个彼此独立的信号合并成为一个可在同一个信道上传输的复合信号的方法。

常用复用方法有：频分复用，时分复用，码分复用频分复用：用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围。

时分复用：用抽样或脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间;码分复用：用一组包含互相正交的码字的码组携带多路信号。

如何评价模拟通信系统及数字通信系统的有效性和可靠性？模拟通信系统：已调信号带宽越小，有效性越好，解调器输出信噪比越高，可靠性越好。

（2分）数字通信系统：频带利用率越高，有效性越好，误码率越小，可靠性越高。

什么是误码率？什么是误信率？它们之间的关系如何误码率是码元在传输系统中被传错的概率。

误信率是码元的信息量在传输系统中被丢失的概率。

（2分）。

对二进制码元传输系统，两者在数值上相等。

多进制时，误信率小于等于误码率。

（3分）第四章请写出著名的香农连续信道容量公式，并说明各个参数的含义及单位著名的香农连续信道容量公式为C=Blb(1+S/N=Blb(1+S/(n_0B))（bit/s）。

其中：（1）B为信道带宽，单位为赫兹（Hz）；（2）S为信号功率，单位为瓦（W）；（3）n0为高斯白噪声的单边功率谱密度，单位为瓦/赫兹（W/Hz）随参信道有哪些特点？对信号传输有何影响，如何改善？随参信道的特点是：（1）对信号幅度的衰耗随时间变化；（2）对信号的传输时延随时间变化；（3）多径传播。

频率选择性衰落MIMO信道容量分析刘辉;张复春;姜斌;李洋【摘要】随着传输速率越来越高,信号所占用的带宽越来越宽,实际信道呈现出频率选择性衰落特性.根据频率选择性衰落信道特性,建立了频率选择性衰落MIMO信道模型,采用频域和时域的方法研究了在频率选择性衰落下,发射端已知和未知信道状态信息的MIMO信道容量,并给出了相关的仿真结果.研究结果表明:在相同发射功率和传输带宽下,MIMO系统可以不牺牲信号带宽而显著提高信道的容量,并且天线数量和输入信噪比的大小对信道容量具有不同的影响.研究结果为如何提高频率选择性衰落环境下MIMO信道容量提供了依据.【期刊名称】《电讯技术》【年(卷),期】2010(050)001【总页数】6页(P15-20)【关键词】MIMO;信道模型;频率选择性衰落;信道容量【作者】刘辉;张复春;姜斌;李洋【作者单位】空军航空大学,航空理论系,长春,130022;空军航空大学,航空理论系,长春,130022;空军航空大学,航空理论系,长春,130022;空军航空大学,航空理论系,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】TN921 引言近年来，随着蜂窝移动通信、因特网和多媒体业务的发展，世界范围内对无线通信的容量需求正在迅速增长。

但无线通信可利用的无线频谱资源是有限的，如果频谱的利用率没有得到显著提高，就不可能满足人们对通信容量的需求。

在单天线(SISO)链路系统中，采用先进的编码(例如Turbo码[1]和低密度奇偶校验码[2])可以使系统容量接近香农容量极限。

多天线或多入多出(MIMO)系统在无需增加额外的信号带宽和发射功率的前提下，通过增加发射端和接收端的天线数量，可以进一步显著提高频谱利用率，从而增加无线通信系统的容量[3～5]。

理论上已证明，多天线的信道容量随天线个数的增加而线性增加，极大地提高了信道容量。

该结论是在假定信号的带宽足够窄以及信道的频率响应是准静态平坦衰落下得到的。

通信工程师：数字微波通信考点巩固（三）1、单选由微波介质稳频振荡产生的微波其频率稳定度可达（）A、10-4级B、10-5 级C、10-6级正确答案：B2、单选工作频率一定时，天线口径越大，其半功率角（）A、越小（江南博哥）B、越大C、不变正确答案：A3、单选能消除噪声积累的中继方式是（）.A.直接中继B.外差中继C.基带中继正确答案：C4、单选镜像干扰通常是（）中必须考虑的问题.A、直接中继B、外差中继C、基带中继正确答案：B5、单选关于数字微波通信的站距，叙述正确的是：（）.A.发射机功率越大，站距越长B.射频工作频率越高，站距越长•C.传播环境条件越好，距离越长正确答案：C6、单选再生中继站所用的中继方式是（）.A.直接中继B.外差中继C.基带中继正确答案：C7、单选数字微波的频谱有效调制技术中，对传输系统的线性和群时特性要求严格的是（）.A.PSKB.QAMC.QPR正确答案：B8、单选波长在5cm—10cm时，微波中继平均站距应在50km左右，丘陵线路站距可以（）A、加长B、缩短C、不变正确答案：A9、单选数字微波通信波道切换，从目前设备使用情况看，大多是在（）进行.A、视频B、中频C、基带正确答案：C10、单选下面属外差中继的微波中继方式是（）A、射频转接B、中频转接C、再生中继正确答案：B11、单选微波通信中，电平衰落服从（）A、正态分布B、瑞利分布C、随机分布正确答案：B12、单选分集技术中，主要用于克服频率选择性衰落的技术是（）.A.空间分集B.频率分集C.极化分集正确答案：B13、单选数字微波通信中站距通常采用（）A.30kmB.50kmC.80km正确答案：B14、单选微波通信中，采用脉冲抽样锁相振荡源的本振源频率稳定度可达（）A、10-4级B、10-5级C、10-6级正确答案：C15、单选微波中继通信中继方式中，适于不需要上下话路的方式是（）.A.直接中继B.外差中继C.基带中继正确答案：A16、单选我国使用的140Mbps国外数字微波系统如下，其中使用16QAM，工作于6GHZ上频段的是（）A、NEC—500SB、GTE—CTR186C、RD—6B正确答案：B17、单选微波通信接力段地形剖面分三类，最适于微波传输的是（）.A.山区、城市建设物上空、中间无较大河流或湖泊B.丘陵地区，无明显反射地形条件，无较大河流C.平地，水网多的地带正确答案：A18、单选下面能产生微波的吸收衰耗的是（）.A.氧分子B.小水滴C.大气的不均匀正确答案：A19、单选所谓不可用时间是指至少在一个传输方向上，只要下述两种情况有一种持续出现（）秒，就认为该近道不可用时间开始，①数码信号阻断②秒平均误码率大于1×10-3.A、5秒B、10秒C、15秒正确答案：B20、单选关于微波传播的大气效应，下面叙述错误的是（）.A.工作频率小于12Ghz时，大气吸收衰耗可忽略B.工作频率在10Ghz以下频段，散射衰耗不严重C.一般情况下，•折射随高度增加而增加正确答案：C21、单选因传输质量最好而成为数字微波通信的主要中继方式的是（）A、直接中继B、外差中继C、基带中继正确答案：C22、单选与短波信道对流层散射信道相比，视距信道的外界干扰（）B、小C、相差无几正确答案：B23、单选水蒸气对电磁波的最大吸收将一般在频率为（）时A、10GHZB、23GHZC、60GHZ正确答案：B24、单选关于天线的寄生耦合，前后比是指：（）.A.对两个相互靠背的发射和接收天线，发射能量以近区场耦合方式进入后面的耦合量B.对于两并排安装且同一指向的接收和发射天线，发射能量耦合到接收机的耦合量.C.指天线接收从正前方来的电波能力与接收从后方来的电波能力之比.正确答案：C25、单选目前，微波通信在（）以下频段都非常拥挤A、60MHZB、60GHZC、200GHZ正确答案：B26、单选下面属直接中继的微波中继方式是（）A、射频转接B、中频转接C、再生中继正确答案：A27、单选目前在研究和应用的是（）以上的微波通信系统A、2GHZB、10GHZC、100GHZ正确答案：B28、单选下面抗衰落技术用于对抗频率选择性衰落的是（）.A.备用波导切换方法B.自动增益控制电路C.分集技术正确答案：C29、单选微波通信中，对本振源的频率稳定度要求最高的是（）A、ASKC、PSK正确答案：C30、单选?以单位体表面积（m2）计算的心输出量，称为（）A.心力贮备B.心输出量C.心指数D.射血分数E.每搏输出量正确答案：C31、单选省去了调制与解调过程且设备简单而常用的中继方式是（）A、直接中继B、外差中继C、基带中继正确答案：B32、单选雨雾引起的散射衰耗在（）比较严重A、10GHZ以下B、5G以下C、10G以上正确答案：C33、单选把接收的微波信号用微波放大器直接放大而无需变频过程的中继方式是（）A、直接中继B、外差中继C、基带中继正确答案：A34、单选数字微波通信中波道切换一般不在（）上进行.A.射频B.中频C.基带正确答案：A35、单选自由空间条件下，当费涅尔余隙与一阶费涅尔半径之比为（）损耗在0dB左右A、大于0.5B、小于0.5C、等于0.5正确答案：A36、单选关于微波通信中路由的选择，下面叙述正确的是（）.A.数字微波通信线路一般走向成直线，以使线路上中继站最少和传输距离最近B.线路走向应有利于电波的传播，尽量选择平坦地形C.线路要尽量减少分支，当必须分支时，要根据线路和设备采用适当的分支角正确答案：C37、单选微波通信分集接收技术中，当两路信号来自空间不同位置时，称为（）A、空间分集B、频率分集C、极化分集正确答案：A38、单选我国使用的140Mbps国外数字微波设备如下，其中使用64QAM，6GHZ 下频段工作的是（）A、NEC—500SB、GTE—CTR186C、RD—6B正确答案：C39、单选提高平衰落储备可用（）A、提高发射功率的方法B、采用空间分集技术C、采用频率分集技术正确答案：A40、单选对于数字微波中而言，分集接收技术最经济、效果又好的是（）A、空间分集B、频率分集C、极化分集正确答案：A41、单选我国使用的几种140Mbps国外数字微波系统如下，都有8个波道，并采用法：1无损伤倒换，其中适于长距离干线通信的是（）A、NEC—500SB、GTE—CTR186C、RD—6B正确答案：C42、单选把接收的微波信号经混频变为中频进行放大，再上变频发到下一站的中继方式是（）A、直接中继B、外差中继C、基带中继正确答案：B43、单选在分集技术中，效果最差，不怎么使用的是：（）.A.空间分集B.频率分集C.极化分集正确答案：C44、单选在数字微波的频谱有效调制技术中，（）最常用A、PSKB、QAMC、QPR正确答案：A45、单选分集技术中，主要用于克服电平衰落的技术是（）.A.空间分集B.频率分集C.极化分集正确答案：A46、单选微波通集分集接收技术中，当两路信号来自不同极化方式时，称为（）A、空间分集B、频率分集C、极化分集正确答案：C47、单选数字微波通信中，2nQAM是（）调制方式A、频移键控B、相移键控C、正交正确答案：C48、单选在数字微波通信中，相邻波道间隔一般表示为（）A、△f波道B、△f收发C、△f保护正确答案：A49、单选频率选择性衰落对数字微波的影响，下面表述错误的是（）.A.数字调制信号占用较宽工作频带，容易受频率选择性衰落影响B.数字调制信号对信道滤波特性要求严格，传输信道总滤波特性若畸变，码间干扰就严重C.频率选择性衰落对数字微波通信的影响可等效为信号收信电平的降低正确答案：C50、单选微波的频率范围是（）.A.3MHZ-30MHZB.30MHZ-300MHZC.3000MHZ-300GHZ正确答案：C51、单选微波通信中，多经衰落是由微波的（）造成的.A、散射B、折射C、反射正确答案：C52、单选数字微波通信中调制技术，目前已达到（）A、64和128QAMB、256和512QAMC、1024和2048QAM正确答案：B53、单选下面技术是提高数字微波频谱利用率的是（）A、分集技术B、收发微波射频单频制技术C、干扰信号抵消技术正确答案：B54、单选数字微波通信中，频域自适应均衡器其均衡是在（）上进行的.A、射频B、中频C、基带正确答案：B55、单选数字微波通信中，时域自适应均衡是在（）上进行的.A、射频B、中频C、基带正确答案：B56、单选目前，世界各国的长途通信网有（）是用微波电路沟通的.A、50%—70%B、70%—80%C、80%—90%正确答案：A57、单选关于波道切换，下面叙述错误的是（）.A.数字微波通信常用1：1或n：1信道保护方式B.•波道切换可在中频或基带上进行C.只要不发生漏码就可以进行波道的无损伤切换.正确答案：C58、单选数字微波通信的发射机输出功率一般为（）A、几十毫瓦至1瓦B、几瓦至几十瓦C、几十瓦至100瓦正确答案：A59、单选氧对电磁波的最大吸收峰在频率为（）时A、10GHZB、23GHZC、60GHZ正确答案：C60、单选在实际使用中，数字微波检收信机的噪声系数一般由（）A.3.5dBB.3.5dB-7dBC.7dB以上正确答案：B61、单选微波通信高级和中级假想参政电路的年可用性指标为（）A.99.7%B.90.7%C.98.7%正确答案：A62、单选目前我国微波通信基本使用2 、4、6、8、11GHZ频段，其中电波传播较稳定而用于干线微波通信的是（）.A.7、8、11GHZB.2、4、6GHZC.4、6、7GHZ正确答案：B63、单选在数字微波通信中，相邻收、发信频带之间的间隔一般表示为（）A、△f波道B、△f收发C、△f保护正确答案：B64、单选平衰落储备概念对（）适用A、小容量系统B、中容量系统C、大容量系统正确答案：A65、单选微波中继通信中继方式中，适于上下话路的方式是（）.A.直接中继B.外差中继C.基带中继正确答案：C66、单选关于QPQ技术叙述正确的是（）A、QPQ技术在一个或多个数字符的区间有意引入一定的码间串扰，使频谱加宽了.B、QPR因使用了相关编码技术，故有一定检错能力C、QPP把数字编码和调制直接结合起来，使设备及技术很复杂，使得整个传输系统结构庞杂正确答案：B67、单选天线驻波比等于1时，反射系数（）A、最大B、最小C、适中正确答案：B68、单选关于微波地面效应叙述正确的是（）.A.当障碍峰顶在收发天线连线以上时信号将全被挡住造成通信中断B.当障碍峰顶在收发天线连线以下时，不会对微波信号产生衰耗C.地面越光滑，对微波信号衰耗越大正确答案：C69、单选在微波通信误码率性能中统计时间较长的是（）A、严重恶化分B、严重恶化秒C、残余误码率正确答案：C70、单选数字微波通信中，2nPSK是（）调制方式A、频移键控B、相移键控C、正交正确答案：B71、单选数字微波通信容量划分中，（）属大容量系统.A、150MbpsB、8MbpsC、200Mbps正确答案：C72、单选下面属基带中继的微波中继方式是（）A、射频转接B、中频转接C、再生中继正确答案：C73、单选数字微波通信在有时延时切换会导致（）A、重码B、漏码C、误码正确答案：C74、单选能产生微波的散射衰耗的是（）A.氧分子B.雨雾C.不均匀的大气正确答案：B75、单选微波通信分集接收技术中，当两路信号中来自不同频率时，称为（）A、空间分集B、频率分集C、极化分集正确答案：B76、单选天线口径一定时，工作频率越高，天线的半功率角（）A、越小B、越大C、不变正确答案：A77、单选大气的折射随着高度的增加而（）A、增加B、减少C、不变正确答案：B78、单选数字微波通信中，波道切换在要（）无时延差时进行.A、主备波道之间B、主备两路PCM数据流之间C、发射机与接收机之间的信号正确答案：B79、单选数字微波通信容量划分中，（）属中容量系统A.10Mbps以下B.10Mbps-100MbpsC.100bps以上正确答案：B80、单选在要求同样的通信质量时，数字微波比模拟微波系统的发射和输出功率（）A、要大B、要小C、相差无几正确答案：B81、单选数字微波系统中，电平衰落等效为（）A、收信电平的降低B、信噪比的降低C、系统选择能力的下降正确答案：A82、单选数字微波系统中，频率选择性衰落等效为（）A、收信电平的降低B、信噪比的降低C、系统选择能力的下降正确答案：B83、单选对微波通信中收信机的选择性是用增益一频率特性表示的，下面表述错误的是（）.A.通频带内增益越大越好B.通频带外衰减越大越好C.通带与阻带间过流区越窄越好正确答案：A84、单选有效衰落储备是在平衰落储备的概念上，考虑了（）时，而提出的概念A、热噪声B、电平衰落C、频率选择性衰落正确答案：C85、单选大容量的数字微波系统常采用（）保护方式.A.1：1B.1：nC.n：1正确答案：C86、单选信号本身具有检错能力且把数字编码和调制直接接合的调制技术是（）.A.PSKB.QAMC.QPR正确答案：C87、单选对中容量系统、数字微波通信一般在（）进行调制.A、7MHZB、140MHZC、70MHZ正确答案：C88、单选波长在15cm-18cm时，微波中继最大站距可达（）A.80kmB.60kmC.50km正确答案：B89、单选微波通信中，闪烁衰落是由微波的（）造成的.A、散射B、折射C、反射正确答案：A90、单选关于视距传播信道的衰落特性，叙述错误的是（）.A.闪烁衰落持续时间短，影响也小B.加大衰落储备对改善多经衰落误码性能很有效C.电平衰落对微波系统的影响等效为收信电平降低正确答案：B91、单选费涅尔半径和余隙是研究（）时用到的.A、大气的折射B、地面阻挡物造成的阻挡衰耗C、地面对电波的反射正确答案：B92、单选数字微波通信与模拟微波通信相比，下面叙述不正确的是（）.A.抗干扰性强B.保密性强C.技术更复杂，上下话络比较困难正确答案：C93、单选分析表明，只要保证极化鉴别率XPD在（）以上，就可以采用交叉极化方式来提高数字微波通信的频谱利用率.A.15.dBB.10dBC.25dB正确答案：C94、判断题对高危孕妇可做羊水细胞或绒毛膜细胞DNA检查进行21-三体综合征的产前诊断。

《数字微波通信》试题字长签组评考签员评考字间时试考号证考准名姓生考位单答案：点对点理论卷12.根据基带信号形式的不同，微波接力通信系统可分为通信系统与数字微波接力通信系统。

答案：模拟微波接力13.微波通信系统中的转换存有波道转换和两种方式。

一、填空题（每空2分后，共30题）答案：机组切换1.微波接力赛通信就是利用微波以接力赛东站的接力赛方式同时实现的远距离微波通信。

14.按照传播衰败对信号的影响分类，存有元显恭衰败和答案：视距传播答案：频率选择性衰落（色散衰落）2.数字微波同步技术主要包含位同步、时隙同步及。

15.刃型障碍物的尖锋落到通话两端的连线上时衍射损耗为db答案：帧同步答案：63.有源微波接力赛东站就是指具备补偿发送信号的传输损耗和杂讯，并顺利完成频率切换和功能的16.余隙标准中k值标准值和最小值通常挑和。

接力赛东站。

答案：4/3和2/3答案：路由改向17．当系统已连续发生秒的ses时，该时段归为不容用时间。

4.无源微波接力赛东站就是指以金属反射板、衍射栅网或以两个背对背微波天线轻易连结的方式，去改为答案：10变方向的接力站。

18.微波的频段范围为300mhz到ghz答案：波束传播答案：3005.微波站是指地面微波接力系统中的或接力站。

19.微波信号按传播范围分为近区场、菲涅耳区场、。

答案：终端站答案：离区场6.微波分路站是指既有落地话路又有话路的接力站，它除具有终端站的部分特点外，对20.按照电波传播机理划分，传播现象分为：自由空间传播，折射，，和散射微波链路有两个以上的通信方向。

答案：绕射反射答案：桥接21．自由空间的损耗公式。

7.微波收信机可用于将携有基带信号的射频信号转变为具有基带电平的基带信号。

答案：公式为：ls=92.4+20lg(d)+20lg(f)答案：标称式中，ls=自由空间损耗，db8.演示微波通信的调制模拟信号设备就是指以频分F83E43Se多路电话信号对载波展开频率调制和从调频信号f=频率，ghz中多路电话信号的设备。

1．设每秒传送N 个M 进制码元，则码元速率为N ，信息传输速率为 N log 2M 。

2．在PCM30/32路基群帧结构中，TS0用来传输_帧同步信息 ，TS16用来传输信令信息 。

3．载波同步的方法一般可分为 插入导频法（外同步法）和 直接法（自同步法 。

4．香农公式表明通信系统的有效性和可靠性指标是一对矛盾。

5．模拟调制方式分_幅度调制（或线性调制） 和_角度调制（或非线性调制） 两大类，其中SSB 调制方式占用的带宽最窄，为 基带信号带宽 。

6．在相干解调中，要求s(t)与发送端实现载波同步，解调后的脉冲信号对准最佳取样判决位置的过程叫位同步（码元同步），把各组数据区别开来则需要 群同步（帧同步）。

7．数字通信与模拟通信相比较其最大特点是占用频带宽和噪声不积累。

8．调制信号的最高频率为Fh ，则常规调幅信号的带宽为 2f h ，单边带信号的带宽为 f h ，双边带信号的带宽为 2f h ，残留边带信号的带宽为 f h ～2f h 。

9．在2ASK 、2FSK 、2PSK 通信系统中，可靠性最好的是 2PSK ，有效性最差的是 2FSK 。

10．在独立等概的条件下，M 进制码元的信息量是二进制码元的 log 2M 倍；在码元速率相同情况下，M 进制码元的息速率是二进制的 log 2M 倍。

11．热噪声的频域特性表现为 均匀无限宽、时域特性表现为 杂乱无章 、统计特性表现为 正态分布。

12．恒参信道对信号传输的影响主要体现在 幅频特性和相频特性的不理想，其影响可以采用均衡 措施来加以改善。

13．随参信道的三个特点是：传输损耗随时间变化、传输延时随时间变化 和 衰落 。

14．在模拟通信系统中注重强调变换的 线性关系 。

15．在调制技术中通常又将幅度调制称之为 线性调制 ，而将频率调制和相位调制称之为非线性调制 。

16．DSB 、SSB 、VSB 三种调制方式，其已调信号所占用带宽大小的关系为DSB ＞ VSB ＞ SSB 。

《微波通信与卫星通信》课程作业注意事项：要求该课程作业全部手写在浙江理工大学标准作业本上；每一章的作业题目要另起一页从新开始；本文档中所列出的题目必须把原题抄写在作业本上，随后再写答案；所有题目都是必选的，请全部做完并且独立完成；要求字迹清晰工整。

请于2015年1月7日上课时随课程论文一起上交。

第1章微波与卫星通信概述1-1 微波通信有哪些特点？卫星通信有哪些特点？微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。

但微波经空中传送，易受干扰，在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向，因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。

此外由于微波直线传播的特性，在电波波束方向上，不能有高楼阻挡,因此城市规划部门要考虑城市空间微波通道的规划，使之不受高楼的阻隔而影响通信卫星通信①通信距离远，且费用与通信距离无关。

②广播方式工作，可以进行多址通信。

③通信容量大，适用多种业务传输。

④可以自发自收进行监测。

⑤无缝覆盖能力。

⑥广域复杂网络拓扑构成能力。

⑦安全可靠性。

1-2 请阐述智能天线的概念。

智能天线又称自适应天线阵列、可变天线阵列、多天线。

智能天线指的是带有可以判定信号的空间信息（比如传播方向）和跟踪、定位信号源的智能算法，并且可以根据此信息，进行空域滤波的天线阵列。

智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。

[1]智能天线采用空分复用（SDMA）方式，利用信号在传播路径方向上的差别，将时延扩散、瑞利衰落、多径、信道干扰的影响降低，将同频率、同时隙信号区别开来，和其他复用技术相结合，最大限度地有效利用频谱资源。

早期应用集中于雷达和声呐信号处理领域，20世纪70年代后被引入军事通信中。

随着移动通信技术的发展，阵列处理技术被引入到移动通信领域，很快就形成了智能天线的研究领域。

频率选择性衰落对通信系统的影响关键信息项1、频率选择性衰落的定义与特征频率选择性衰落的概念：＿___________________________主要特征：＿___________________________产生原因：＿___________________________2、对通信系统性能指标的影响误码率：＿___________________________信噪比：＿___________________________带宽利用率：＿___________________________传输速率：＿___________________________3、应对频率选择性衰落的技术与措施均衡技术：＿___________________________分集接收技术：＿___________________________编码技术：＿___________________________智能天线技术：＿___________________________4、频率选择性衰落对不同通信系统的影响程度无线通信系统：＿___________________________卫星通信系统：＿___________________________移动通信系统：＿___________________________1、引言在通信领域中，信号在传输过程中会受到多种衰落的影响，其中频率选择性衰落是一种较为复杂且对通信系统性能产生显著影响的现象。

本协议旨在深入探讨频率选择性衰落对通信系统的影响，并分析相应的应对策略。

11 通信系统的基本构成与工作原理通信系统通常由发送端、传输信道和接收端组成。

发送端将信息进行编码和调制，通过传输信道发送出去，接收端对接收的信号进行解调和解码，以恢复原始信息。

111 信号传输的基本过程信号从发送端发出后，会经历多种传播方式，如直射、反射、折射和散射等，这些传播方式的叠加导致了信号的衰落。

无线通信中的频率选择性衰落在我们的日常生活中，无线通信已经成为了不可或缺的一部分。

从手机通话到无线网络连接，从卫星导航到广播电视，无线通信技术的应用无处不在。

然而，在无线通信的过程中，存在着各种各样的问题和挑战，其中频率选择性衰落就是一个比较复杂但又至关重要的问题。

要理解频率选择性衰落，首先得知道什么是无线通信中的衰落。

简单来说，衰落就是信号在传输过程中由于各种因素的影响而发生的强度减弱现象。

而频率选择性衰落则是衰落的一种特殊类型，它主要是由于信号传输的多径效应引起的。

多径效应是什么呢？想象一下，当你从一个地方向另一个地方发送无线信号时，这个信号可能会通过多条不同的路径到达接收端。

比如说，信号可能会直接从发送端到达接收端，也可能会经过建筑物、山脉、树木等物体的反射、折射后再到达接收端。

这些不同路径传播的信号到达接收端的时间和强度都可能不同，这就导致了接收端接收到的信号是多个不同路径信号的叠加。

当这些不同路径的信号叠加在一起时，如果它们之间的时间延迟比较小，相对频率变化也较小，那么这种衰落就被称为平坦衰落。

但如果这些不同路径的信号之间的时间延迟比较大，导致不同频率的信号分量受到不同程度的衰减，这就形成了频率选择性衰落。

频率选择性衰落会给无线通信带来很多不良影响。

比如，它会导致信号失真，使得接收端难以准确地恢复出原始发送的信号。

这就好像我们原本想要传递一幅清晰的图片，但经过频率选择性衰落的影响，接收端收到的可能是一幅模糊不清、色彩失真的图片。

另外，频率选择性衰落还会增加误码率。

误码率是指在传输过程中出现错误的比特数与传输总比特数的比值。

当频率选择性衰落严重时，误码率会显著增加，这意味着我们在通信中可能会频繁出现信息错误、丢失等问题，严重影响通信质量。

为了应对频率选择性衰落，通信工程师们想出了很多办法。

其中一种常见的方法是采用均衡技术。

均衡技术的基本思想是通过对接收信号进行处理，补偿由于频率选择性衰落引起的信号失真。

快衰落和慢衰落平坦衰落与选择性衰...快衰落和慢衰落平坦衰落与选择性衰落 Rayleigh分布和Rician 分布频率选择性衰落和Rayleigh衰落《1》Rayleigh分布和Rician分布：当移动台和基站之间无视距传输时，接收信号的包络服从Rayleigh分布；当两者之间有一条直达路径，而且信号很强时，接收信号的包络服从Rician分布；《2》平坦衰落，与选择性衰落相对应可以分为时间、频率、角度的选择性/平坦衰落信道，通常所说的选择性/平坦衰落，一般指频率选择性/平坦衰落。

任何多径信道都会存在频率选择性问题，因为此时信道的功率谱中会出现若干个零点，在这些零点频率上的信号（或者信号的谱分量）将会被严重衰减，从而造成接收信号的严重畸变，因此，发射信号的带宽最好不要跨过某一个零点，第一个零点处的频率被定义为相干带宽，如果信号的带宽小于相干带宽，则可以保证信号的任何频谱分量都不会经受几乎是零点的衰落，特别地，如果信号带宽远小于相干带宽，则可以近似认为在信号的带宽内，信道的功率谱包络是平的（幅度增益为常数），此时称信号经历了平坦衰落；反之，如果信号带宽跨越了零点，则称信号经历了频率选择性衰落，此时需要特殊的均衡手段来恢复严重畸变了的信号。

flat fading 和频率选择性衰落------基于多径时延扩展flat fading: 当基带信号带宽远小于信道的相关带宽时，信号经历平坦衰落；Bs<当基带信号带宽很大时，经历频率选择性衰落。

Bs>>Bc《3》fast fading and slow fading－－－基于多普勒扩展当移动台具有一定的移动速度后，会产生多普勒频移，其倒数称为信道的相关时间。

当基带信号的符号时间小于信道的相关时间时，在多个符号期间，可以认为信号所经历的衰落是相同的（慢衰落），____就是信道变化太快。

如果基带信号的符号时间远大于信道的相关时间，信号在同一符号时间内经历不同的衰落（不同chip之间所经历的衰落是不同的），这就是快衰落。

快衰落&慢衰落/平坦衰落&频率选择性衰落（相干时间/相干带宽）概述快衰落示意图快衰落主要由于多径传播而产生的衰落，由于移动体周围有许多散射、反射和折射体，引起信号的多径传输，使到达的信号之间相互叠加，其合成信号幅度表现为快速的起伏变化，它反映微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗，其变化率比慢衰落快，故称它为快衰落，由于快衰落表示接收信号的短期变化，所以又称短期衰落(short-term -fading）。

移动通信中信号随接受机与发射机之间的距离不断变化即产生了衰落。

其中，信号强度曲线的中直呈现慢速变化，称为慢衰落；曲线的瞬时值呈快速变化，称快衰落。

可见快衰落与慢衰落并不是两个独立的衰落（虽然它们的产生原因不同），快衰落反映的是瞬时值，慢衰落反映的是瞬时值加权平均后的中值。

移动台附近的散射体（地形，地物和移动体等）引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号快速起伏的现象叫做快衰落。

1多径效应快衰落现象（1）时延扩展：多径效应（同一信号的不同分量到达的时间不同）引起的接受信号脉冲宽度扩展的现象称为时延扩展。

时延扩展（多径信号最快和最慢的时间差）小于码元周期可以避免码间串扰，超过一个码元周期（WCDMA中一个码片）需要用分集接受，均衡算法来接受。

（2）相关带宽：相关带宽内各频率分量的衰落时一致的也叫相关的，不会失真。

载波宽度大于相关带宽就会引起频率选择性衰了使接收信号失真。

2多普勒效应衰落成因分类图时间选择性衰落是指快速移动在频域上产生多普勒效应而引起频率扩散。

在不同的时间衰落特性不一样。

由于用户的高速移动在频域引起了多普勒频移，在相应的时域上其波形产生了时间选择性衰落。

最有效的克服方法是采用信道交织编码技术。

即将由于时间选择性衰落带来的大突发性差错信道改造成为近似性独立差错的AWGN 信道。

空间选择性衰落是指不同的地点、不同的传输路径衰落特性不一样，它是由于开放型的时变信道使天线的点波束产生了扩散而引起了空间选择性衰落。

无线通信中常用的调制方式无线通信是指通过无线电波或其他电磁波进行信息传输的技术。

在无线通信中，调制是将要传输的信息信号转换为适合无线传输的高频信号的过程。

调制方式的选择直接影响到无线通信系统的性能和效率。

下面将介绍几种常用的调制方式。

1. 幅度调制（AM）幅度调制是一种简单且常用的调制方式。

它通过改变载波的振幅来传输信息信号。

在AM调制中，信息信号的幅度变化会导致载波的振幅相应地变化。

接收端通过解调器将接收到的信号恢复为原始的信息信号。

幅度调制适用于带宽要求较低的应用，如调幅广播。

2. 频率调制（FM）频率调制是另一种常见的调制方式。

它通过改变载波的频率来传输信息信号。

在FM调制中，信息信号的变化会导致载波频率的相应变化。

接收端通过解调器将接收到的信号还原为原始的信息信号。

频率调制适用于对抗干扰能力较强的应用，如调频广播和无线电通信。

3. 相位调制（PM）相位调制是一种将信息信号的相位变化转换为载波相位变化的调制方式。

相位调制可以分为二进制相移键控（BPSK）和四进制相移键控（QPSK）等多种形式。

相位调制适用于对抗多径传播和频率选择性衰落的应用，如卫星通信和移动通信。

4. 正交频分复用（OFDM）正交频分复用是一种多载波调制技术。

它将高速数据流分成多个低速子流，并分配到不同的子载波上进行传输。

OFDM技术具有抗多径传播和抗频率选择性衰落的特点，适用于高速数据传输，如无线局域网和数字电视广播。

5. 正交振幅调制（QAM）正交振幅调制是一种将信息信号的振幅和相位变化转换为载波的振幅和相位变化的调制方式。

QAM技术在信号中同时传输两个参数，可以提高频谱利用率，适用于高速数据传输，如数字电视和宽带接入。

6. 直接序列扩频（DSSS）直接序列扩频是一种将信息信号通过乘以一个宽带的扩频码来实现的调制方式。

DSSS技术在信号中引入噪声样本，可以提高抗干扰能力和保护数据隐私，适用于无线局域网和蓝牙通信。

总结起来，无线通信中常用的调制方式包括幅度调制、频率调制、相位调制、正交频分复用、正交振幅调制和直接序列扩频。

频率选择性衰落对信号传输的影响在当今信息高度发达的时代，信号传输的稳定性和可靠性至关重要。

然而，在实际的传输过程中，存在着各种各样的因素会对信号产生不利影响，频率选择性衰落就是其中一个较为突出的问题。

要理解频率选择性衰落对信号传输的影响，首先得明白什么是频率选择性衰落。

简单来说，频率选择性衰落是指信号在传输过程中，由于多径传播等原因，不同频率的分量经历不同的衰减和相移，导致信号在频域上出现选择性的衰落现象。

多径传播是造成频率选择性衰落的主要原因之一。

当信号从发射端发出后，可能会通过多条不同的路径到达接收端。

这些路径的长度、环境等各不相同，导致信号到达接收端的时间和相位存在差异。

这种差异在频域上表现为不同频率的信号分量受到不同程度的衰减和相移。

对于信号传输来说，频率选择性衰落带来的影响是多方面的。

其中一个显著的影响就是信号失真。

由于不同频率的分量衰减和相移不同，原本的信号频谱发生变化，导致接收端接收到的信号与发送端发送的信号存在差异，从而产生失真。

这种失真可能会使信号的质量下降，影响信息的准确传输。

误码率的增加也是频率选择性衰落的一个重要影响。

在数字通信中，误码率是衡量通信质量的关键指标之一。

频率选择性衰落导致信号失真，使得接收端在判断信号的“0”和“1”时容易出现错误，从而增加了误码率。

误码率的增加会降低通信系统的可靠性，可能导致数据丢失、传输错误等问题。

此外，频率选择性衰落还会降低信号的功率效率。

为了克服衰落的影响，发射端往往需要提高发射功率。

但这不仅增加了系统的能耗，还可能会对其他通信系统造成干扰。

同时，由于衰落的选择性，部分频率的信号可能被严重衰减，导致这些频率上的功率无法有效利用，从而降低了整个系统的功率效率。

在实际的通信系统中，为了减轻频率选择性衰落对信号传输的影响，人们采取了多种措施。

均衡技术是其中一种常见的方法。

通过对接收信号进行均衡处理，可以补偿不同频率分量的衰减和相移，从而减小信号失真，降低误码率。

第一章1、模拟信号与数字信号的区别：取值个数是否连续变化。

2、信息源 →发送设备→信 道→接收设备→受信者 （发送端） ↑ （接收端） 噪声源图1-1 通信系统一般模型3、模拟信息源→调制器→信 道→解调器→受信者 ↑ 噪声源图1-4 模拟通信系统模型4、信息源→信源编码→加密→信道编码→数字解调→信道→数字解调→信道译码→解密→信源译码→受信者 ↑ 噪声源 图1-5 数字通信系统模型①单工、半双工、全双工通信（点对点之间的通信，按消息传递方向与时间关系来分） 单工：广播、遥测、遥控、无线寻呼。

5、通信方式 半双工：同一载频的普通对讲机(BB 机)，问询和检索。

（P 8-9） 全双工：电话，计算机之间的高速数据通信。

②并行传输和串行传输（在数据通信中，按数据代码排列方式不同来分）6、信息量和平均信息量的公式（P10-11）（例题参见习题1-1和1-2）信息量：①一般式I=Log a)(1x P = - Log a P(x) ②常用式 I=Log 2)(1x P = - Log 2 P(x) 传送等概率的二进制波形之一的信息量为1b ，传送等概率的四进制波形之一的信息量2b ，此时，一个四进制波形需要用两个二进制脉冲表示，同理，传送等概率的八进制波形之一的信息量3b ，这时至少需要三个二进制脉冲。

综上，传送M 进制波形之一的信息量为：I=Log 2P 1= Log 2M/11=Log 2M若M 是2的整幂次，比如M=2k（k=1，2，3²²²） 则： I= - Log 22k=k也就是说，传送每一个M （2kM ）进制波形的信息量就等于用二进制脉冲表示该波形所需的脉冲数目k.平均信息量：H(x)=P(x 1)[- Log2P(x 1)]+P(x 2)[- Log2P(x 2)]+²²²+P(x M )[- Log2P(x M )]=∑=Mi P x 1)i (-Log2P(x i ) (b/符号)H 称为信息源的熵，当P(x i ) =1/M （每个符号等概率独立出现）时，信息源的熵有最大值。

数字通信中的调制方案比较随着信息技术的飞跃发展，数字通信越来越普遍，也越来越重要。

在数字通信中，数据会通过一些信号传输到接收方，而这些信号的传输就要经过调制（Modulation）这一过程。

调制是数字通信中的核心技术之一，决定着数字信号传输的好坏，因此不同的调制方案也对通信效果有着很大的影响。

本文将就几种常见的调制方案进行比较和分析。

1.频移键控调制（FSK）FSK是一种广泛采用的数字调制方案之一，它在采用两个频率（分别代表的是0和1）之间切换的过程中实现数字信号传输。

FSK码率与调制频率相等，因此它可以很容易地与时钟电路进行同步，并且它不会产生频谱扩展，相对来说是一种比较有效的调制方式。

但是，FSK有一些缺点，其中最明显的是它的频带占用率相当高，这会在一定程度上影响传输速率。

2.相移键控调制（PSK）PSK与FSK类似，它也是一种二元数字调制方案，但是它是通过改变信号的相位来传输数据的。

与FSK相比，PSK带宽利用率更高，这样在相同的带宽内，它能够传输更多的数据。

此外，PSK也比FSK更灵活，当需要传输多位数据时将非常有用，但是它比FSK对相位误差更敏感，这往往会在接收端产生比较高的误码率。

3.正交振幅调制（QAM）QAM是一种复合数字调制方案，它将幅度调制和相位调制结合在了一起。

在QAM中，数据信号被分成两个部分：一个用来控制信号的幅度，另一个用于控制信号的相位。

QAM被广泛应用于数字电视和数字通信中，它具有很好的频带利用率和传输速率。

但是，QAM在高误差率的环境下表现不佳，因为它容易受到信道中的噪声和干扰。

4.正交频分复用（OFDM）OFDM是一种多载波数字调制方案，它可以有效地利用信道，并且在多径干扰下具有很好的鲁棒性。

OFDM将数据信号通过多个载波的组合来传输，因此可以避免频率选择性衰落产生的影响，并且可以充分利用频率资源，提高数据传输速率。

OFDM在数字音视频广播、数字电视、LTE和WLAN等领域中有着广泛的应用，是一种非常有效的数字调制方案。

频率选择性衰落下的信号恢复技术在当今的通信领域，信号的传输和接收面临着诸多挑战，其中频率选择性衰落是一个常见且关键的问题。

当信号在传输过程中经历频率选择性衰落时，其频谱的不同部分会受到不同程度的衰减和相移，这可能导致接收端接收到的信号严重失真，从而影响通信质量。

因此，研究频率选择性衰落下的信号恢复技术具有重要的现实意义。

要理解频率选择性衰落，我们首先需要了解一下信号传输的基本原理。

信号在无线信道中传播时，会遇到各种障碍物和干扰源，如建筑物、山脉、其他无线信号等。

这些因素会导致信号的反射、散射和衍射，使得接收端接收到多个经过不同路径传播的信号副本。

由于这些信号副本的传播路径长度不同，它们到达接收端的时间也不同，从而产生了多径效应。

多径效应会使信号的频谱发生扩展，当频谱扩展的程度较大时，就会出现频率选择性衰落。

在这种情况下，信号的某些频率成分会被严重衰减，而其他频率成分则相对保持较好。

这就好像是在一条崎岖的道路上行驶，有些路段平坦顺畅，而有些路段则坑坑洼洼，车辆（信号）在通过时会受到不同程度的影响。

为了应对频率选择性衰落带来的挑战，研究人员提出了多种信号恢复技术。

其中，均衡技术是一种常见的方法。

均衡器的作用就像是一个“调节器”，它可以根据信道的特性对接收信号进行补偿，以减小或消除频率选择性衰落的影响。

自适应均衡器是均衡技术中的一个重要分支。

它能够根据接收到的信号实时调整自身的参数，从而更好地适应信道的变化。

这种自适应的能力使得它在复杂多变的无线环境中表现出色。

例如，在移动通信中，当用户的位置发生变化或者周围环境发生改变时，信道特性也会随之改变。

自适应均衡器能够迅速感知到这些变化，并相应地调整参数，以保证信号的恢复质量。

另一种有效的信号恢复技术是分集技术。

分集的基本思想是通过利用多个独立的衰落副本，来降低信号衰落的影响。

常见的分集方式包括空间分集、频率分集和时间分集。

空间分集是通过在不同的位置设置多个接收天线来实现的。