《无线通信原理及应用》
课后习题
1 第1章 无线传感器网络概述
1、无线传感器网络的定义？
2、传感器节点结构及其各部分功能？
3、无线自主网的定义？
4、传感网与无线自主网的主要区别？
5、传感器网络的特点？
6、传感器网络的应用主要包括那些方面？
7、传感器网络的关键技术包括那些？ 2 第2章 路由协议
1、传统路由协议主要功能？
2、无线传感器网络路由协议与传统路由协议有什么不同点？
3、无线传感器网络的路由协议的特点？
4、传感器网络路由机制的要求有哪些？
5、根据传感器网络的不同应用敏感度不同，可将传感器网络的路由协议分为：
6、能量路由策略主要有哪几种？
7、能量多路径路由的基本思想？
8、能量多路径路由的基本过程？
9、定向扩散路由的基本思想？
10、定向扩散路由机制的基本过程？
11、谣传路由的基本思想？
12、GEAR路由的基本过程？
13、传感器网络有三种存储监测数据的主要方式？
14、GEM路由的基本思想？
15、虚拟极坐标建立过程的步骤？
16、边界定位的地理路由的基本思想？
17、一个信标节点确定边界节点的过程？
18、目前，研究人员提出的可靠路由协议主要从两个方面考虑？
19、基于不想交路径的多路径路由机制的基本思想？
20、ReInForM路由的基本过程？
21、SPEED协议的基本过程？
22、SPEED协议主要由几部分组成？ 3 第3章 MAC协议
1、在设计无线传感器网络的MAC协议时，需要着重考虑哪几个方面？
2、在无线传感器网络中，人们经过大量实验和理论分析，总结出可能造成网络能量浪费的主要原因包括哪几方面？
3、传感器网络的MAC协议分哪三类？
4、基于竞争的MAC协议的基本思想？
5、IEEE 802.11MAC协议有哪两种访问控制方式？
6、S-MAC协议工作机制？
7、流量自适应侦听机制的基本思想？
8、Sift协议的设计目的？
前言：
无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。
无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。
无线通信系统的类型
按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型:
1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、 短波通信、 超短波通信、 微波通信和卫星通信等。 所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。 射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。 无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。
2、按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、 半双工和单工方式。 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、 调频、 调相以及混合调制等。
4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数字通信, 也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。
各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。但是组成设备的基本电路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。 本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。 这些电路和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。
无线通信系统的基本工作原理
无线通信系统组成框图
各部分作用：
1信息源：提供需要传送的信息
2变换器：待传送的信息（图像、声音等）与电信号之间的互相转换
3发射机：把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去
第一章 概述
选择题：具体应用属于物联网的哪一层。
（1）应用层：智能交通、智能电网、智能物流、智能家居、智能农业、
（2）支撑层：云计算技术、人工智能、数据库与数据挖掘、分布式并行计算、多媒体与虚拟现实
（3）传输层：移动通信网、互联网、无线网络、卫星通信、短距离无线通信
（4）感知层：射频识别、二维码、传感器、定时定位、多媒体信息采集
简答题：物联网有哪四层，其功能和作用是什么。
（1）感知层：主要采用集物理世界中发生的物理时间和数据，包括各类物理量、标识、音频、视频数据。主要采用的设备是装备了各种类型传感器的传感网节点和其他短距离组网设备。
（2）传输层：传输层的主要功能是直接通过现有的互联网、移动通信网、卫星通信网等基础网络设施，对来自感知层的信息进行接入和传输。
（3）支撑层：支撑层主要是在高性能网络计算环境下，将网络内大量或海量信息资源通过计算整合成一个可互联互通的大型智能网络，为上层的服务经管和大规模行业应用建立一个高效、可靠和可信的网络计算超级平台。设备包括大型计算机群、海量网络存储设备、云计算设备等。
（4）应用层：包括各类用户界面显示设备以及其它经管设备等，是物联网系统结构的最高层。
选择填空题：
移动通信中：
三类损耗：
（1）路径传播损耗：是指电磁波在宏观大范围空间传播所产生的损耗。
（2）大尺度衰落损耗：由于电磁波受到建筑物及山丘等阻挡物所产生的阴影效应而产生的损耗。
（3）小尺度衰落损耗：由于多径传播而产生的损耗。
四种效应包括：
（1）阴影效应：大型建筑物或其它大型物体阻挡产生的。 （2）远近效应：由于接收用户离基站距离随机的所产生远近距离信号的不同。
（3）多径效应：由于接收者所处地理环境复杂性，使得接收到的信号不仅有直射波的主径信号，还有从不同建筑物反射过来以及绕射过来的多条不同路径信号。
（4）多普勒效应：由于接收用户处于高速移动中，其扩散程度与用户运动速度成正比，这一现象只在高速车载通信时产生，低速或慢速不用考虑。
第３３卷第６期
２０１ ３年６月 湖北科技学院学报
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｌｍｏ Ｖｏ１．３３，Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２０１３
文章编号：２０９５—４６５４（２０１３）０６—０２０３—０２
ＶＳＦ—ＯＦＣＤＭ无线通信基本原理探析
张佳莹，曲 娜，郑伟南，卫昱含
（吉林建筑工程学院城建学院，吉林长春１３０１１１）
摘要：可变扩频因子正交频率码分复用ＶＳＦ—ＯＦＣＤＭ是在ＭＣ—ＣＤＭＡ的基础上发展起来的最新多载波通信
方案．这一方案结合了可变扩频、多载波码分复用及正交频分复用，适用于无线链路状况波动较大、数据传输率
高、系统容量大的综合业务无线通信系统．ＶＳＦ—ＯＦＣＤＭ无线通信的应用前景非常可观．本文主要基于ＯＦＤＭ、扩
频通信、ＣＤＭＡ展开对ＶＳＦ—ＯＦＣＤＭ原理的探讨． 关键词：ＶＳＦ—ＯＦＣＤＭ；无线通信；原理探析
中图分类号：ＴＮ９２５ 文献标识码：Ａ
１ ＯＦＤＭ、扩频通信、ＣＤＭＡ
１．１ ＯＦＤＭ原理
ＯＦＤＭ是多载波调制的一种，同时也是一种频率复用
技术．在ＯＦＤＭ系统中，基带信息数据流经过串并缓存、编
码后被分成Ｎ路并行数据流，子数据流速率为原数据流速
率的１／Ｎ；各子数据流进行正交调制后，经射频放大再发
射，这样各子数据流分别在各子信道上以窄带传输方式并
行传输；接收端接收到的信号为各子数据流的正交叠加，经
过正交解调、解码、并串转换后可恢复原始基带信息数据
流．其原理如图２—１所示．由于各子数据流速率远低于原 始基带信息数据流，符号周期延长了Ｎ倍，并远大于无线
信道的最大多径时延扩展，信号带宽远小于信道的相关带
宽，因此通过插入循环前缀可以完全消除符号间干扰
（ＩＳＩ），而不必使用均衡器．由于各子信道的载波相互正交，
因此在波间相互干扰减小了、同时提高了频谱利用率．
１．２扩频通信原理
数字扩频通信系统基本组成包括信道编码器、调制器、
