移动通信原理考前抱佛脚

发布于 2021-10-25  79 次阅读


期中考范围1~3章
以选择填空为主

第一章 概述

1.1 简述移动通信的特点
移动通信利用无线电波进行信息传输
移动通信在强干扰环境下工作
通信容量有限
通信系统复杂
对移动台的要求高

1.2 移动台主要受哪些干扰?哪种干扰是蜂窝系统所特有的?
互调干扰
临道干扰
同频干扰
多址干扰

1.3 简述蜂窝式移动通信的发展历史,说明各代移动通信系统的特点
第一代(1G):以模拟式蜂窝网为主要特征,是 20 世纪 70 年代末 80 年代初就开始商用的。
代表:北美 AMPS、欧洲 TACS,另外还有北欧 NMT、日本 HCMTS
1G 特点:1G 以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性。主要措施是采用频分多址 FDMA 方式实现对用户的动态寻址功能,并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用方式,达到扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求。在信道动态特性匹配上,适当采用了性能优良的模拟调频方式,并利用基站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。

第二代(2G):以数字化为主要特征,构成数字式蜂窝移动通信系统,它于 20 世纪 90 年代初正式走向商用。
代表:欧洲时分多址(TDMA)GSM、北美码分多址(CDMA)IS-95、日本 PDC

第三代(3G):以多媒体为主要特征,它于本世纪初刚刚投入商业化运营。
代表:北美 CDMA、欧洲和日本 WCDMA、中国 TD-SCDMA、欧洲 DECT、北美 UMC-136

1.4 试画出第三代移动通信频谱分配图

1.5 描述 4G、5G的频谱分配方案

1.6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?
单工、双工、单双工、移动中继
蜂窝式移动通信系统采用双工通信

1.7 什么是移动通信?
至少有一方是在移动中进行的信息传输和交换。

1.8 我国蜂窝移动通信的工作频段有哪些?
2G(900M\1800M)
3G(1800M\2000M)
4G(1900M\2300M
5G(3300~3600\4800~5000M)

第二章 移动通信电波传播与传播预测模型

2.1 说明多径衰落对数字移动通信系统的主要影响
信息信号分散,信噪比低,传输语音和数据质量不佳
可能引入尖锐的噪声,造成传输数据大量出错
不同路径传来的信号互相相关,难以直接叠加。增加接收电路单元的复杂度,从而提高系统的建设和运营成本

2.2 若某发射机发射功率为 100W ,请将其换算成 dBm 和 dBW。如果发射机的天线增益为单位增益,载波频率为 900MHz,求出在自由空间中距离天线 100m 处的接收功率为多少 dBm?

2.3 若载波 f0=800MHz,移动台速度 v=60Km/h,求最大多普勒频移

2.4 说明延时扩展,相关带宽和多普勒扩展、相关时间的基本概念

2.5 设载波频率 fc=1900MHz,移动台运动速度 v=50m/s,问移动 10m 进行电波传播测量时需要取多少个样值?进行这些测量需要多少时间?信道的多普勒扩展为多少?

2.6 若 f=800MHz,v=50Km/h,移动台沿电波传播方向行驶,求接收信号的平均衰落

2.7 已知移动台速度 v=60km/h,f=1000MHz,求对于信号包络均方值电平 Rrms 的电平通过率

2.8 设基站天线高度为40m,发射频率为 900MHz,移动台天线高度为 2m,通信距离为 15Km,利用 Okumura-Hata 模型分别求出城市、郊区、乡村的路径损耗(忽略地形校正因子的影响)

2.9 假设发射机发射50W的功率,将其换算成(a) dBm和(b) dBW。如果该发射机为单位增益天线,并且载频为900MHZ,求出在自由空间中距天线100m处的接收功率为多少dBm? 10km处为多少?假定接收天线为单位增益天线。
PT (dBm)= 10log[PT (mW)]
= 10log[50 × 103 mW]=47.0dBm

PT (dBW)= 10log[PT (W)]
= 10log[50 W]=17.0dBW

当d=100m时,利用公式确定接收功率:

当d=10km时,接收功率:

也可利用公式先计算自由空间的传输损耗,再用发射功率和传输损耗计算接收功率:





2.10 移动通信信道最基本的特点是什么?
衰落

2.11 移动通信传播环境有哪些有特征?
传输开放性
接收环境复杂性
用户随机移动性

2.12 移动通信信道有哪些损耗?
路径损耗
阴影损耗
多径损耗

2.13 移动通信信道哪几种效应?
阴影、远近、多径、多普勒效应

2.14 写出自由空间接收信号功率及传播损耗公式
[Lfs](dB) = 32.45+20lg d(km)+20lg f(MHz)

2.15 设图所示的传播路径中,菲涅尔余隙 x=-82m, d1=5km, d2=10km, 工作频率为 150MHz。 试求出电波传播损耗。
先由式(2 - 13)求出自由空间传播的损耗Lfs为
[Lfs] = 32.45+20lg150+20lg(5+10) = 99.5dB
由式(2 - 15)求第一菲涅尔区半径x1为

式中,λ=c/f, c为光速,f为频率。
由图查得附加损耗(x/x1≈-1)为16.5dB, 因此电波传播的损耗L为
[L] = [Lfs]+16.5 =99.5+16.5=116.0dB

2.15 阴影效应对移动通信系统有什么样的影响?如何消除此影响?
影响:
影响移动通信小区覆盖范围
导致移动通信覆盖盲区
影响移动通信的切换
影响信噪比或载噪比等的大小
消除影响:
在系统设计设置衰落余量
网络规划时对基站站址的合理选取

2.16 多径衰落的基本特性


功率换算:
1W = 0 dBW= 10log1 W = 10log1000 mW = 30 dBm
Pr dBm = 10lgPr mW
Pr dBW = 10lgPr W
10mW = 10lg10 mW = 10 dBm

第三章 移动通信中的信源编码和调制解调技术

3.1 信源编码的目的是什么
压缩信源产生的冗余信息,降低传递这些不必要的信息的开销,从而提高整个个传输链路的有效性

3.2 H.264中图像数据被分成了哪几部分
将图像数据分成动态矢量数据以及剩余信息,每个数据片的编码视频首先被分割称三部分并分别放到 A、B、C 数据分区中,每个数据分区中包含的信息被分别封装到相应的 RTP 数据包中经过网络进行传输。
其中,PATR A 中包含帧内和 SI

3.3 在移动通信中对调制有哪些考虑?

3.4 什么是相位不连续的 FSK?相位连续的 FSK(CPFSK) 应当满足什么条件?为什么移动通信中,在使用移频键控时一般总是考虑使用CPFSK?

3.5 MSK 信号数据速率为 100kbit/s。若载波频率为 2MHZ,求发送1、0时,信号的两个载波频率

3.6 已知发送数据序列 {bn}={-1+1+1-1+1-1-1-1}。1、画出 MSK 信号的相位路径 2、设fc=1.75Rb,画出 MSK 信号的波形 3、设附加相位初值 φ0=0,计算各码元对应的 φk

3.7 用数值方法计算 MSK 信号功率谱第二零点带宽的功率

3.8 GMSK 系统空中接口传输速率为 270.8333 3kbit/s,求发送信号的两个频率差。若载波频率是 900MHz,这两个频率又等于多少?

3.9 设升余弦滤波器的滚降系数为 α=0.35,码元长度为 Ts=1/24000s。写出滤波器的载波频率响应表达式(频率单位:KHz)和它的冲激响应表达式(时间单位:ms)

3.10 设高斯滤波器的归一化参数 xb 的大小是如何影响带宽效率和误码特性的?

3.11 高斯滤波器的归一参数 xb 的大小是如何影响带宽效率和误码特性的?

3.12 QPSK 信号以 9600bit/s速率传输数据,若基带信号采用具有升余弦特性的脉冲响应,滚降系数为 0.5。求信道应有的带宽和传输系统的带宽效率;若改用 8PSK 信号,带宽效率又等于多少?

3.13 在移动通信系统中,采用 GMSK 和 π/4-QPSK 调制方式各有什么优点?

3.14 若二进制的数字基带信号为二电平的非归零码,在进行 FSK、MSK、GMSK、2PSK、QPSK、π/4-QPSK 和 OQPSK 调制后,这些已调信号是否具有恒包络性质?若基带信号经过低通滤波器后再进行调制,这些已调制信号的包络会发生什么变化?包络的变化使功率放大器的非线性对它们有什么不同影响?

3.15 QPSK、π/4-QPSK 和 OQPSK、信号相位跳变在信号星座图上的路径有什么不同?

3.16 请画出数字通信系统中 16PSK 信号最佳判决域的划分。在白高斯信道下,已知 MPSK 符号能量 Es,噪声功率 σ^2,请推导在发端先验等概、收端采用最佳接收时 16PSK 信号的误码率

3.17 在白高斯信道下,已知噪声功率为 σ^2,计算 MQAM 软解调时的比特对数似然比 LLR

3.18 什么是 OFDM 信号?为什么它可以有效地抵抗频率选择性衰落?

3.19 OFDM 系统是如何利用 IFFT 数字信号处理技术实现的?

3.20 OFDM 有什么优点和缺点?


画板子的美术学院落榜生