jincx-2 移动通信_第四章 抗衰落和链路性能增强技术 附作业
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OFDM在移动通信抗衰落中的应用摘要:针对移动通信信道的衰落,人们提出了许多解决方法。
OFDM是其中比较好的一种,文章简要论述了一下OFDM的基本原理,求出子载频正交的条件,并考察了OFDM在频域中的特点。
最后论述了OFDM在应用中的优缺点。
关键词:抗衰落OFDM原理优缺点移动通信信道是一个非常恶劣的通信环境,其中既有噪声、干扰也存在衰落,这三个方面的因素对移动通信系统的性能都会产生一定的负面影响,而其中衰落时我们最为关注的因素,因为衰落时移动信道的基本特性,信号在传输过程中会有信号的反射、折射、绕射、散射和吸收等现象,导致信号产生衰落,从而降低了信号的传输质量。
移动通信要得以实现也必须有相应的技术来克服这些因素的影响。
一般而言,提高移动通信系统性能的技术有:分集、均衡和信道编码。
分集是抗衰落的主要技术,均衡可以补偿时分信道中由于多径效应而产生的码间干扰,如果调制带宽超过了无线信道的相干带宽,将会产生码间干扰,并且调制信号将会展宽。
而接收机内的均衡器可以对信道中幅度和延迟进行补偿。
若信道不理想,在已调信号频带上很那保持理想传输特性时,会造成信号的严重失真和码间串扰。
为了解决这个问题,除了采用均衡器外,途径之一就是采用多个载波,将信道分成许多子信道。
将基带马援均匀分散地对每个子信道的载波调制。
假设有10个子信道,若每个载波的调制码元速率将降低至1/10,每个子信道的带宽也随之减小为1/10。
若子信道的带宽足够小,则可以认为信道特性接近理想信道特性,码间串扰可以得到有效的克服。
随着要求传输的码元速率不断提高,传输带宽也越来越宽,今日多媒体通信的信息传输速率已经到达若干Mb/s,并且移动通信的传输信道可能是在大城市中多径衰落严重的无线信道。
为了解决这个问题,并行调制的体制再次受到重视,正交频分复用(OFDM)就是在这种形势下得到发展的。
OFDM也是一类多载波并行调制的体制。
为了提高频率利用率和增大传输速率,各路子载波的已调信号频谱有部分重叠。
第一章绪论1、移动通信的工作方式主要有几种?蜂窝式移动通信系统采用哪种方式?双工方式分类。
答:移动通信的工作方式:单工、双工、半双工。
蜂窝式移动通信系统采用双工。
双工方式分类:时分双工(TDD、频分双工(FDD 。
2、什么叫移动通信?有哪些主要特点?答:移动通信是指通信双方中至少有一方在移动中(或暂时停留在某处)进行信息传递的通信方式,成为现代通信中发展最快的通信手段之一。
特点:利用无线电波进行信息传输;在强干扰环境(外部干扰+内部干扰)下工作;无线电频率资源非常有限;提高通信容量;对移动终端设备要求高,必须适合移动环境;系统复杂,网络管理和控制必须有效。
3、1G 2G、3G 4G移动通信系统的主要特点对比。
答:1G全自动拨号,全双工方式,越区频道转换,自动漫游。
是模拟通信系统,采用小区制,蜂窝组网,多址接入方式为频分多址FDM A调制方式为FM2G :数字移动通信系统;采用小区制,微蜂窝组网;能够承载低速的数据业务;调制方式有GMS K QPSK等;多址接入方式为时分多址TDMA和码分多址CDMA采用均衡技术和RAKE接收技术,抗干扰多径衰落能力强;保密性好。
3G :微蜂窝结构,宽带CDMA技术;调制方式QPSK自适应调制;多址方式主要是CDMA 电路交换采用分组交换;具备支持多媒体传输能力的要求。
4G :是一个可称为宽带接入和分布式网络,是功能集成的宽带移动通信系统,是广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的的广播网络,是一个全IP的网络结构,包括核心网和无线接口,采用多种新的技术和方法来支撑。
4、移动通信中的干扰主要有哪些,哪种干扰是蜂窝移动通信系统所特有的?答:互调干扰:两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生同有用信号频率相近的组合频率,从而构成干扰,如:接收机的混频。
邻道干扰:相邻或邻近的信道(或频道)之间,由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。
同频干扰:相同载频电台之间的干扰。
移动通信原理与系统第1章概论1.(了解)4G网络应该是一个无缝连接的网络,也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。
当然为了与传统的网络互连则需要用网关建立网络的互联,所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。
2.所谓移动通信,是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。
移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。
无线通信是移动通信的基础。
3.移动通信主要的干扰有:互调干扰、邻道干扰、同频干扰。
(以下为了解)1)互调干扰。
指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生与有用信号频率相近的组合频率,从而对通信系统构成干扰。
2)邻道干扰。
指相邻或邻近的信道(或频道)之间的干扰,是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。
3)同频干扰。
指相同载频电台之间的干扰。
4.按照通话的状态和频率的使用方法,可以将移动通信的工作方式分成:单工通信、双工通信、半双工通信。
第2章移动通信电波传播与传播预测模型1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。
对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。
移动信道的基本特性是衰落特性。
2.阴影衰落:由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。
多径衰落:无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射,使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加,这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。
无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。
大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离(几百或几千米)上信号强度的变化。
小尺度衰落模型用于描述短距离(几个波长)或短时间(秒级)内信号强度的快速变化。
3.在自由空间中,设发射点处地发射功率为P t,以球面波辐射;设接收的功率为P r,则P r=(A r/4πd2)P t G t式中,A r=λ2G r/4π,λ为工作波长,G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益,d为发射天线和接收天线间的距离。
第一章概述1、个人通信的主要特点是:每个用户有一个属于个人的唯一通信号码,取代了以设备为基础的传统通信的号码。
2、目前最具发展潜力的宽带无线移动技术是:WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX。
3、移动通信的主要特点有:(1)利用无线电波进行信息传输;(2)在强干扰环境下工作;(3)通信容量有限;(4)通信系统复杂;(5)对移动台的要求高。
4、移动通信产生自身产生的干扰:互调干扰,邻道干扰,同频干扰,多址干扰。
第二章移动通信电波传播与传播预测模型1、移动信道的基本特性就是衰落特性。
2、移动信道的衰落一般表现为:(1)随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散;(2)由于传播环境中的地形起伏,建筑物以及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落,一般称为阴影衰落;(3)无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射,使得其到达接收机时,是从多条路径传来的多个信号的叠加,这种多径传播所引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落,即所谓多径衰落。
3、大尺度衰落主要是由阴影衰落引起的,小尺度衰落主要是由多径衰落引起的。
4、一般认为,在移动通信系统中一项传播的3种最基本的机制为反射、绕射和散射。
5、移动无线信道的主要特征是多径传播。
6、多径衰落的基本特性表现在信号的幅度衰落和时延扩展。
一般来说,模拟移动通信系统主要考虑多径效应引起的接收信号的幅度变化;数字移动通信系统主要考虑多径效应引起的脉冲信号的时延扩展。
7、描述多径信道的主要参数:(1)时间色散参数和相关带宽;(2)频率色散参数和相关时间;(3)角度色散参数和相关距离。
P288、相关带宽是信道本身的特性参数,与信号无关。
9、相关带宽:频率间隔靠得很近的两个衰落信号存在不同的时延,这可使两个信号变得相关,使得这一情况经常发生的频率间隔就是相关带宽。
10、相关时间:一段间隔,在此间隔内,两个到达信号具有很强的相关性,换句话说在相关时间内信道特性没有明显的变化。
2012-2013学年09级《移动通信》复习题及参考答案第一章 概论1、什么叫移动通信移动通信有哪些特点【答】移动通信是指通信双方至少有一方在移动中(或者临时停留在某一非预定的位置上)进行信息传输和交换,这包括移动体(车辆、船舶、飞机或者行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台或有线用户)之间的通信。
特点:1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输;2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的;3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限,而移动通信业务量的需求却与日俱增;4、移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效;5、移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用。
2、单工通信与双工通信有何区别各有何优缺点【答】所谓单工通信,是指通信双方电台交替地进行收信和发信。
此工作方式设备简单,功耗小,但操作不便,通话时易产生断断续续的现象。
它一般应用于用户少的专用调度系统。
所谓双工通信,是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式,有时亦称全双工通信。
这种方式操作方便,但电能消耗大。
模拟或数字式的蜂窝电话系统都采用双工制。
第二章 调制解调1、移动通信中对调制解调技术的要求是什么(请总结3G ,LTE 等高速数据传输对调制解调技术的要求)【答】已调信号的频谱窄和带外衰减快(即所占频带窄,或者说频谱利用率高);易于采用相干或非相干解调;抗噪声和抗干扰的能力强;以及适宜在衰落信道中传输。
已调信号所占的带宽要窄:频谱主瓣窄;已调信号频谱副瓣的幅度要低,辐射到相邻频道的功率就小;经调制解调后的输出信噪比(S/N )较大或误码率较低。
1、所有的技术必须在规定频带内提供高的传输效率2、要使信号深衰落引起的误差数降至最小3、应使用高效率的放大器4、在衰落条件下获得所需要的误码率2、已调信号的带宽是如何定义的FM 信号的带宽如何计算【答】已调信号的带宽是指已调信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。