移动通信技术复习资料

移动通信技术复习资料

本科移动通信技术复习资料

第⼀章

1-1 什么是移动通信？移动通信有那些特点？

答：移动通信是指通信的双⽅，或⾄少⼀⽅，能够在移动状态下进⾏信息传输和交换的⼀种通信⽅式。移动通信的特点有：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，⽽其业务的需求却与⽇俱

增；④移动通信系统的⽹络结构各种各样，⽹络管理和控制必须有效；⑤移动通信设备必须能够在移动环境中使⽤；

1-2 移动通信系统发展到⽬前经历了⼏个阶段？各阶段有什么特点？

答：移动通信系统发展到⽬前经历了四个阶段，分别为公⽤汽车电话、第⼀代通信技术（1G）、第⼆代通信技术（2G）、第三代通信技术

（3G）。特点分别为，公⽤汽车电话的特点是应⽤范围⼩、频率较低、语⾳质量较差、⾃动化程度低。第⼀代通信技术（1G）的特点是该系

统采⽤模拟技术及频分多址技术、频谱利⽤率低、系统容量⼩抗⼲扰能⼒差、保密性差：制式不统⼀、互不兼容、难与ISDN 兼容、业务种类

单⼀、移动终端复杂、费⽤较贵。第⼆代通信技术（2G），采⽤数字调制技术和时分多址（TDMA）、码分多址技术（CDMA）等技术、多

种制式并存、通信标准不统⼀、⽆法实现全球漫游、系统带宽有限、数据业务单⼀、⽆法实现⾼速率业务。第三代通信技术（3G）的特点是

能提供多种多媒体业务、能适应多种环境、能实现全球漫游、有⾜够的系统容量等；

1-3 常见的移动通信系统有那些？

答：常见的移动通信系统有：1、蜂窝移动通信系统2、⽆线寻呼系统3、⽆绳电话系统4、集群移动通信系统5、移动卫星通信系统6、分组⽆

线⽹

1-4 蜂窝通信系统采⽤了哪些技术？它与⽆线寻呼、⽆绳电话、集群系统的主要差别是什么？

答：蜂窝通信系统采⽤的技术有：频率再⽤、⼩区分裂、越区切换。它与⽆线寻呼、⽆绳电话、集群系统的主要差别有：①⽆线电寻呼系统是

单向通信系统，通话双⽅不能直接利⽤它对话。②⽆绳电话以有线电话⽹为依托，是有线电话⽹的⽆线延伸。③集群移动通信属于调度系统的

专⽤通信⽹，具有⼀定的限时功能，主要以⽆线⽤户为主，⼀般采⽤半双⼯，⽤频道共⽤技术来提⾼系统的频率利⽤率。④蜂窝移动通信属于

公众移动⽹，采⽤全双⼯⼯作⽅式，除了⽆线⽤户之间的通信外，还有⼤量的⽆线⽤户与有线⽤户之间的通信，采⽤频道再⽤技术来提⾼系

统的频率利⽤率；

1-5 移动通信系统中的多址技术包括那些？分别具有什么特点？

答：移动通信系统中的多址技术有频分多址、时分多址、码分多址。频分多址的特点：1、单路单载波传输2、信号连续传输3、需要周密的频

率规划，具有频道受限和⼲扰受限的特点4、信道带宽相对较窄（25~30KHZ），为防⽌⼲扰，相邻信道间要留有防护带5、基站需要多个收

发信道设备6、频率利⽤率低，系统容量⼩。时分多址的特点：1、多个⽤户共享⼀个载频，并占⽤相同的带宽2、系统中的数据发送不是连续

的⽽是突发的⽅式发射3、与FDMA相⽐TDMA系统的传输速率⼀般较⾼，故需要采⽤⾃适应均衡技术4、各时隙必须留有⼀定的保护时间6、TDMA系统必须有精确的定时和同步7、系统抗⼲扰能⼒强，频率利⽤率⾼，容量⼤。码分多址的特点：1、抗⼲扰、抗多径衰耗能⼒强2、保

密安全性⾼3、系统容量⼤4、系统容量配置灵活5、频率规划简单；

1-6 移动通信的⼯作⽅式及相互间的区别有那些？

答:移动通信的⼯作⽅式有单⼯制、半双⼯制、双⼯制。单⼯制的优点主要有：1、系统组⽹⽅便2、由于收发信机的交替⼯作，所以不会造成

收发之间的反馈3、发信机⼯作时间相对可缩短，耗电⼩，设备简单，造价便宜。单⼯制的的缺点是：1、当收发使⽤同⼀频率时，临近电台

的⼯作会造成强⼲扰2、操作不⽅便，双⽅需要轮流通信，会造成通话⼈为的断断续续3、同频基站间的⼲扰较⼤。半双⼯制的优点主要有：1、设备简单、省电、成本低、维护⽅便，临近电台⼲扰⼩2、收发采⽤异频，收发频率各占⼀段，有利于频率协调和配置3、有利于移动台的

紧急呼叫。半双⼯制的缺点是移动台需按键讲话，松键收话。使⽤不⽅便，讲话时不能收话，故有丢失信息的可能。双⼯制的优点有：1、频

谱灵活性⾼2、频谱利⽤率⾼3、⽀持不对称的数据业务4、有利于采⽤新技术5、成本低，双⼯制的缺点有TDD模式对定时和同步的要求严

格，上下⾏链路之间需要保护时序，同时对⾼速移动环境的⽀持也不如FDD,TDD信号为脉冲突发形式，采⽤不连续发送，因此信号的峰-均功

率⽐值较⼤，导致带外辐射较⼤，对RF的实现提出了较⾼的要求。

第⼆章

2-1移动通信中对调制解调技术的要求是什么?

答:应具有⾼的频谱利⽤率和较强的抗⼲扰、抗衰落的能⼒。

2-2 什么是调制？2G的GSM系统和CDMA系统各采⽤了什么调制⽅式？

答：调制是⼀种对信号进⾏的变换的的处理⼿段，经调制将信号变换成适合于传输和记录的形式。GSM系统采⽤的是⾼斯滤波最⼩频移键控

（GMSK）调制⽅式。CDMA系统采⽤四相相移键控（QPSK）调制⽅式。

2-3已调信号的带宽是如何定义的? FM信号的带宽如何计算?

答：以90%能量所包括的谱线宽度(以载频为中⼼)作为调制信号的带宽；则FM 信号的带宽为：B = 2(m f+1)Fm = 2(Δfm+Fm)

2-4什么是调频信号解调时的门限效应? 它的形成机理如何?

答:分析得知；在⼩信噪⽐情况下，已调波的相位分量中已没有单独的信号项，从⽽解调器的输出⼏乎完全由噪声决定，或者说信号已被噪声

淹没，解调器性能急剧恶化，所以要求输⼊信噪⽐必须⼤于某⼀门限，这就是所谓“门限效应”。2-5直接序列扩频通信系统中，PN码速率为1.2288 Mc/s(c/s即chip/s，⽚/秒)，基带数据速率为9.6 kb/s，试问处理增益是多少？假定系统内部的损耗为3 dB，解调器输⼊信噪⽐要求⼤于7 dB，试求该系统的抗⼲扰容限？

答：扩频系统的扩频信号带宽B与信息带宽Bｍ之⽐称之为扩频系统的处理增益即：Gｐ=10㏒B/Bｍ，这⾥B=1.2288 Mc/s Bｍ=9.6 kb/s∴Gｐ=10㏒B/Bｍ=21.07dB

抗⼲扰容限Mｊ= Gｐ-3dB-7 dB=21.07-3-7= 11.07 dB.

2-6试画出n=15的m序列发⽣器的原理，其码序列周期ρ是多少？码序列速率由什么决定？答：

其中C0=Cn=1，⽽反馈系数C1，C2，…，Cn-1若为1，参与反馈；若为0，则表⽰断开反馈线，即开路，⽆反馈连线。它们由相对应的n级m

序列⽣成反馈系数表查表决定（将表中8进制数据换算为⼆进制后左边最⾼位为1的位即是C0再往右依次为C1，C2，…，Cn-1）。其码序列

周期ρ=2^15-1=32767 码序列速率⼀般由未扩频时的信息数据率和码长确定（这句话的含义是考虑到为使扩频处理损失最⼩，通常将每信息⽐

特⽤n个周期伪码进⾏扩频调制，n为1/2、1、2…..等等），移位寄存的器触发时钟速率即等于码序列速率。

第三章

3-1试简述移动信道中电波传播的⽅式及其特点。

答：直射波：可按⾃由空间传播来考虑，电波在⾃由空间传播时，其能量既不会被障碍物吸收，也不会产⽣反射或折射。但经过⼀段路径传

播后，能量会受到衰减，与⼯作频率和传播距离有关地⾯反射波：与直射波的合成场强将随反射系数以及路径差的变化⽽变化。地表⾯波：

其损耗随频率升⾼⽽急剧增⼤。

3-2在标准⼤⽓折射下，发射天线⾼度为225 m，接收天线⾼度为4m，试求视线传播极限距离。理想视线传播极限距离：

注：h T—发射天线⾼度h R—接收天线⾼度在标准⼤⽓折射下，修正后的视距极限距离：：

∴d。=4.12×（15+2）=70.04㎞

3-3移动通信中的主要⼲扰有那些?

答: 移动通信中的主要⼲扰有同频道⼲扰、邻频道⼲扰、互调⼲扰、阻塞⼲扰及远近效应⼲扰。

3-4什么是远近效应？如何克服远近效应？

答:当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时，距基站近的移动台B到达基站的功率明显要⼤于距离基站远的移动台A的到达功

率，若⼆者的频率相近，则距离基站近的移动台B就会造成对距基站远的移动台A有⽤信号的⼲扰或抑制，甚⾄将移动台A的有⽤信号淹没。

这种情况就称为远近效应。克服远近效应的措施主要有两个：1》、使两个移动台的所⽤频道拉开必要的间隔2》、移动台端加⾃动功率控

制，使所有⼯作的移动台到达基站的功率基本⼀致。3-5假设接收机输⼊电阻为50 Ω，灵敏度为1 µV，试求接收功率为多少dBm。答：P=V^2/R＝1×10^-12/50＝2×10^-14

10㏒P＝10㏒2×10^-14＝-137dBw＝-107dBm.

3-6某⼀移动通信系统，基站天线⾼度为100 m，天线增益Gb=6 dB，移动台天线⾼度为3 m，Gm=0 dB，市区为中等起伏地，通信距离为10

km，⼯作频率为150 MHz，试⽤OM模型求：

(1) 传播路径上的损耗中值；

(2) 基站发射机送⾄天线的功率为10 W，试计算移动台天线上的信号功率中值。注：Am(f, d)=25dB H b(h b, d)=﹣8dB Hm(hm, f)﹦0 dB

答：传播损耗中值:

LA = L T-K T 此处：K T﹦0∴LA = L T-K T

=Lfs + Am(f, d)-H b(h b, d)=(32.45+20lgd+20lgf)+25+8=95.96+25+8=128.96dB

移动台天线上的信号功率中值：

10 W功率P T＝40dBm 天线增益Gb=6 dB Gm=0dB

∴移动台天线上的信号功率中值:

［PP C］=［P T］+［Gb］+［Gm］-LA

=40+6-128.96

= -82.96d Bm

第四章

4-1分集技术如何分类？在移动通信中采⽤了哪⼏种分集接收技术？分集有哪两重含义？

答：分集技术根据克服信道衰落的⽅式来分类，主要分为两类：宏分集和微分集，宏分集⽤来减少慢衰落的影响，微分集⽤来减少快衰落的

影响。其中“微分集”⼜可按空间、频率、极化、场分量、⾓度和时间分为空间分集、频率分集、极化分集、场分量分集、⾓度分集和时间分

集。分集有两重含义：⼀是分散传输，⼆是集中处理。

4-2为什么说扩频通信起到了频率分集的作⽤,⽽交织编码起到了时间分集的作⽤?RAKE接收属于什么分集？

答：扩频通信扩展了信号频谱，使每段频率所经历的衰落各不相同，信道产⽣衰落时只会使⼀⼩部分频率衰落，不会使整个信号产⽣畸变，

相当于频率分集。交织编码把⼀个较长的突发差错离散成随机差错，再利⽤纠正随机差错的编码技术来消除。交织深度越⼤，抗突发差错的

能⼒越强，交织码处理时间越长，从⽽造成了传输时延增⼤，属于时间隐分集。Rake 接收机是将多径分量取出，对其进⾏延时和相位校正，

使之在某⼀时刻对齐，并按⼀定规则合并，属于时间分集/路径分集。

4-3试画出（2，1）卷积编码器的原理图。假定输⼊的信息序列为01101（0为先输⼊），试画出编码器输出的序列。

答：见P154图4 - 17

通常编码开始前，先对移位寄存器进⾏复位(即置0)。

输⼊mj=0, pj=mj⊕0=0⊕0=0, 所以输出为00；

输⼊mj+1=1，pj+1=mj+1⊕mj=1⊕0=1，所以输出为11；

输⼊mj+2=1, pj+2=mj+2⊕mj+1=1⊕1=0，所以输出为10；

输⼊mj+3=0, pj+2=mj+3⊕mj+2=0⊕1=1，所以输出为01；