移动通信技术与系统应用答案

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1、附录：思考与练习参考答案第 1 章 移动通信概论1.1.1终端的移动性；业务的移动性；个人身份的移动性 移动化、个性化、智能化和虚拟化1.1.2（略）1.1.3（略） 1.2.1（略）1.2.2（提示：市场与技术的双重推动作用）1.2.3（略） 1.3.1 ABCDE ABCD1.3.2（略） 1.4.1 ABCD ABCD1.4.2 地球站；跟踪遥测及指令系统；监控管理分系统 传输集群；准传输集群 自组织网络（或对等网络， Ad-Hoc 网络） 频分多址；时分多址1.4.3 错误，地球站的天线口径越大，发射和接收能力越强，功能也越强 对。1.4.4（略） （提示：通信距离、工作频段、稳定性、

2、广播方式等方面的优点） （提示：作用距离、覆盖地区、造价、通信质量等方面的特点） （提示：移动性、覆盖范围、扩展能力、开发运营成本、传输速率、抗干扰性和安全 性等方面的优点）1.4.5（提示：自组织网络和基础结构网络结构） （略） 第 2 章 移动通信的基本概念 2.1.1直射波；反射波；地面波 自由空间传播损耗；绕射损耗2.1.2 直射波：从发射天线直接到达接收天线的电波； 反射波：经过大地反射到达收信机的电波； 地面波：沿着地表面传播的电波； 自由空间传播：电磁波在真空中的传播； 自由空间传播损耗：指收、发天线都是各向同性辐射器时，两者之间的传播损耗； 绕射损耗：电波在直射传播的路径上可能

3、存在山丘、建筑等障碍物，这些障碍物会引 起除了自由空间传播损耗外的附加损耗，这种附加损耗称为绕射损耗；x 表示菲涅尔余隙：设障碍物与发射点 T、接收点 R 的相对位置如图 2-5 所示。图中 障碍物顶点 P 至连线 TR 的距离，在传播理论中称作 菲 涅尔余隙。2.1.3错误。地面波随频率的提高衰减很快。 正确。2.1.4（略） （略）2.2.1多径衰落；脉冲展宽 码间；频率选择性 脉冲响应；衰减指数响应 可通率； T=1-R2.2.2错误。在移动无线电通信中，仅出现镜面反射和漫反射的情况，被认为是视距传播， 而绕射则被认为是非视距传播。 正确。2.2.3 镜面反射：当无线电波投射到两种不同媒

4、质间的平滑分界面，并且界面线尺寸与辐射 信号波长相比相差很大的情况下，则发生镜面反射，并服从菲涅耳定律；漫反射： 当无线电波投射到粗糙表面， 且表面粗糙程度与辐射信号波长相似时， 则产生 漫反射， 它服从惠更斯原理。 般情况下， 漫反射无线电波的强度小于镜面反射无线电波的 强度，因为沿不平表面传播时散射了能量，使反射无线电波沿发散路径前进；多径效应：从发射机到接收机，一般均有多条不同时延的直射或反射传输路径的现象； 瑞利衰落： 由于多径传输而产生的干涉型衰落， 即不同传输路径的射线随机干涉的结果； 多径时散现象：多径效应在时域上将造成数字信号波形展宽的现象。2.2.4（略） 2.3.1地形特征

5、 传播环境 基本损耗 修正因子 2.3.2错误。电波的波长越短，其穿透能力越强。 错误。在移动通信中天线接受电场强度是指长度为 1m 的天线感应的电压值。 正确。2.3.3（略） （略）2.4.1 蜂窝：基站的覆盖范围；盲点：由于网络漏覆盖或电波在传播过程中遇到障碍物而造 成阴影区域等原因， 使得该区域的信号强度极弱， 通信质量严重低略； 热点：由于客观存在 商业中心或交通要道等业务繁忙区域， 造成空间业务负荷的不均匀分布； 频率复用： 将用于 传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道）以进行信号的传输。2.4.2 E D ABCDEF2.4.3（略）2.4.4（略）2.5.1 移动台子

6、系统（ MS ）；基站子系统（ BSS）；网路子系统（ NSS）；操作支持子系统 （OSS） 外部接口；交换子系统 MSS 内部接口；接入子系统内部接口 A 接口 持卡者相关信息； IC 卡识别信息2.5.2（略）2.5.3（略） （略） （略）2.5.4 A D2.6.1热噪声；高斯噪声；白噪声；自然噪声；人为噪声 振荡器；倍频器；调制器 由相同频率的无用信号所造成的干扰；共道干扰 干扰台邻频道功率落入接收邻频道接收机通带内2.6.2错误。 蜂窝系统中采用了频率复用技术， 显然同频道的无线小区相距越远， 它们之间 的空间隔离度就越大，同频道干扰就越小，但频率利用率就低。 错误。 降低移动台发

7、射功率可以减少上行同频干扰， 降低基站发射功率可以减少它对 其它同频道小区内移动台的干扰， 降低基站天线高度可能并不会减少同频道干扰和邻频道干 扰，因为有效天线高度变化不大。2.6.3 ABC ABD第 3 章 关键技术3.1.1降低话音编码速率；提高话音质量；波形编码；参数编码；混合编码 预处理 ; 线性预测编码分析 ;短时分析滤波 ;长时预测 ;规则码激励序列编码 ARM（Adaptive Multi Rate, 自适应多速率 ）语音编码3.1.2错误。 语音编码速率与传输信号带宽成比例关系，即语音编码速率减半， 传输信号所占用带宽也减半，而系统容量增加一倍，频率利用率可有效提高。 正确。

8、 错误。 GMSK 的解调可采用类似于 MSK 方式的正交相干解调技术， 也可使用非相干 检测解调技术，如差分解调和鉴频器解调等。3.1.3 ABCDE3.1.4（略） （略）3.2.1模拟调制；线性调制技术；恒包络 抗干扰能力强；易于加密3.2.2 ABCD3.2.3（略）3.3.1扩频通信；直接序列扩频通信系统；跳频扩频通信系统；跳时扩频通信系统 传输信息所用信号的带宽远远大于信息本身的带宽 信息论；抗干扰理论 用一定码序列进行选择的多频率频移键控；慢跳频；快跳频；慢跳频；快跳频 处理增益；抗干扰容限3.3.2错误。由信息论可以知道：在时间上有限的信号，其频谱是无限的， 脉冲信号宽度越窄，

9、其频谱就越宽，在工程估算中信号的频带宽度与其脉冲宽度近似成反比。 错误。扩展频谱换取信噪比要求的降低，即降低接收机接收的信噪比门限值。 正确。 错误。 跳频速率越高， 跳频系统的抗干扰性能就越好， 但相应的设备复杂性相成本也 越高。 错误。 抗干扰容限表示系统在干扰环境下的工作性能，它直接反映了扩频通信系统接收机允许的极限干扰强度。3.3.3 ABCDEF C3.3.4（提示： 扩频通信可行性的理论基础： 一是信息论中关于信息容量的仙农（ Shannon） 公式；一是抗干扰理论中柯捷尔尼可夫关于信息传输差错概率的公式） （提示：可参考跳频系统的组成方框图，并简述各功能实体） （提示：可参考跳频

10、系统的组成方框图，并简述各功能实体）3.4.1误码率；信噪比二重空间接收；发端分集 显分集；交织编码技术；跳频技术；直接扩频技术 基带跳频；射频跳频 最大比值合并；等增益合并；选择式合并3.4.2错误。分集数 N 越大，分集效果越好，即分集增益正比于分集的数量 N，且分集增 益的增加随着 N 的增加而逐步减少。 错误。 相关器的数目越多，系统获得的增益越大，但设备的复杂度也随之增加。 当相关器的数目增加到一定程度时，系统获得的增益将缓慢增加。 正确。 正确。 错误。合并可以在检测器以前，即中频和射频上进行合并，且多半是在中频上合并； 也可以在检测器以后，即在基带上进行合并。3.4.3 C AB

11、CDE C3.4.4分集技术的本质： 采用两种或两种以上的不同方法接收同一信号以克服衰落； 它的作 用：在不增加发射机功率或信道带宽的情况下充分利用传输中的多径信号能量， 以提高系统 的接收性能。它的基本思路：将接收到的多径信号分离成不相关的（独立的）多路信号；然 后将这些信号的能量按一定规则合并起来，使接收的有用信号能量最大 从信号传输的方式来看， 分集技术分为显分集和隐分集两大类， 显分集又分为宏分集 和微分集（包括空间分集、频率分集、时间分集、极化分集、路径分集、场分量分集、角度 分集等）；隐分集又分为交织编码技术、跳频技术、直接扩频技术等3.5.1频谱利用率 发送功率、编码速率、编码方

12、式3.5.2 D3.5.3 它动态地跟踪信道变化，根据信道情况确定当前信道的容量，进而改变传输信息的符 号速率、发送功率、 编码速率和编码方式、调制的星座图尺寸和调制方式等参数， 因此可以 最大限度地发送信息， 实现更低的误码率， 并减轻对其他用户的干扰， 满足不同业务的需求， 提高系统的整体吞吐量。3.6.1子载波集中式（ Locolized ）和分布式（ Distributed ）3.6.2 D B3.6.3 它采用一种不连续的多音调技术，将被称为载波的不同频率中的大量信号合并成单一 的信号， 从而完成信号传送。 由于这种技术具有在杂波干扰下传送信号的能力， 因此常常会 被利用在容易受外界

13、干扰或者抵抗外界干扰能力较差的传输介质中。 其主要思想是： 将信道 分成若干正交子信道， 将高速数据信号转换成并行的低速子数据流， 调制到在每个子信道上 进行传输。 正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开， 这样可以减少子信道之间的相 互干扰（ ICI ）。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看 成平坦性衰落， 从而可以消除符号间干扰。 而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的 一小部分，信道均衡变得相对容易。载波频率 A A/D 变换 射频天线3.7.1信道调制3.7.2 ABCD3.7.3（略）接收准则 自适应算法D3.8.1信号处理3.8.2 ABD3.

14、8.3 从某种角度可将智能天线看作是更灵活、主瓣更窄的扇形天线，智能天线的又一个好 处是可减小多径效应3.9.1分集空间复用增益 空间分集增益3.9.2 ABCD AD3.9.3（略）3.10.1多用户检测是根据算法输出是否是输入的线性变换 迫零线性块均衡 （ZF-BLE） 法 最小均 方误差线性块均衡 （MMSE-BLE法） 降低干扰 扩大容量 削弱“远近效应”的影响 降低功控的要求 3.10.2（略） 3.11.1认知能力 重构能力频谱空穴 动态频谱分配（ DSA ）3.11.2 （略）第 4 章 GSM（全球数字移动通信）系统4.1.1 移动特别小组； Group Special Mob

15、ile ；GSM ；全球移动通信系统； Globa1 system for Mobile communications 移动台子系统；基站子系统；网络子系统；管理子系统4.1.2 ABCD ABD B4.1.3 1982 年北欧向 CEPT（欧洲邮电行政大） 提议成立了一个在欧洲电信标准学会 （ ETSI） 技术委员会下的 “移动特别小组（ Group Special Mobile ）”，简称“GSM”，来制定有关 900MHz 频段的公共欧洲电信业务的标准和建议书；1991 年在欧洲开通了第一个系统， 同时 MoU 组 织为该系统设计和注册了市场商标， 将 GSM 更名为 “全球移动通信系统 ”（ Globa1 system for Mobile communications ）； 1992 年大多数欧洲 GSM 运营者开始商用业务。 GSM