移动通信复习提纲

第一章（分值20'左右）1、（简答题）移动通信的特点。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、移动台必须适合于在移动环境中使用2、（填空题）移动通信按多址方式分为频分多址（FDMA）,时分多址（TDMA）,码分多址（CDMA）。按信号形式分为模拟网和数字网。3、移动通信的传输方式分：单向传输（广播式）、双向方式（应答式）。双向传输工作方式有单工、双工、半双工。4、单工通信：通信双方电台交替地进行收信和发信。根据收、发频率的异同，又可分为同频单工和异频单工。例：寻呼系统。5、（简答题）双工通信：指通信双方可同时进行传输消息的工作方式。双工通信一般使用一对频道，以实施频分双工（FDD）工作方式，接受和发射可同时进行，故耗电量较大。为了缓解这个问题和减少对系统频带的要求，可在通信设备中采用同步的半双工通信方式，即时分双工（TDD）。故频分双工（FDD）和时分双工（TDD）相结合。例：手机。（FDD：用不同载频来区分两个通信方向。TDD：收、发采用同一载频，通过时间上的交替使用同一载频来区分两个通信方向。）6、半双工通信，移动台采用类似单工的“按讲”方式，即按下按讲开关，发射机才工作，而接收机总是工作的。基站工作情况与双工方式完全相同。例：对讲机。7、（简答题）数字移动通信系统有哪些优点？答：数字通信系统的主要优点可归纳如下：(1)频谱利用率高，有利于提高系统容量。(2)能提供多种业务服务，提高通信系统的通用性。(3)抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强(4)能实现更有效、灵活的网络管理和控制。(5)便于实现通信的安全保密。(6)可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量。8、若干年来，移动通信基本上围绕着两种主干网络在发展，这就是基于话音业务的通信网络和基于分组数据传输的通信网络。9、蜂窝式组网的目的是解决常规移动通信系统的频谱匮乏，容量小，服务质量差，频谱利用率低等问题。10、蜂窝式组网放弃了点对点传输和广播覆盖模式，将一个移动通信服务区划分成许多以正六边形为基本几何图形的覆盖区域，称为蜂窝小区。11、频率复用：把若干相邻的小区按一定的数目划分成区群(Cluster),并把可供使用的无线频道分成若干个(等于区群中的小区数)频率组，区群内各小区均使用不同的频率组，而任一小区所使用的频率组，在其它区群相应的小区中还可以再用，这就是频率再用。12、（判断题）频率再用距离是和区群所含小区数有关的，区群所含的小区数越少，频率再用距离越短，相邻区群中使用相同频率的小区之间的同道干扰越强。13、当移动台从一个小区进入另一相邻的小区时，其工作频率及基站与移动交换中心所用的接续链路必须从它离开的小区转换到正在进入的小区，这一过程称为越区切换。14、无绳电话是一种以有线电话网为依托的通信方式，是有线电话网的无线延伸。15、集群移动通信系统①属于调度系统的专用通信网，对网中的不同用户常常赋予不同的优先等级。②集群通信系统根据调度业务的特征，通常具有一定的限时功能，一次通话的限定时间大约为15～60s(可根据业务情况调整)。③集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用户之间的通信,在集群通信系统中也允许有一定的无线用户与有线用户之间的通话业务，但一般只允许这种话务量占总业务量的5%～10%。④集群通信系统一般采用半双工(现在已有全双工产品)工作方式，因而，一对移动用户之间进行通信只需占用一对频道。⑤在蜂窝通信系统中，可以采用频道再用技术来提高系统的频率利用率；而在集群系统中，主要是以改进频道共用技术来提高系统的频率利用率的。16、分组无线网（GPRS）是利用无线信道进行分组交换的通信网。分组：是由若干个比特组成的信息段，包括“包头”和“正文”两部分。分组传输方式是存储转发方式的一种，要产生额外的时间延迟，因此，分组无线网特别适用于实时性要求不严和短消息比较多的数据通信。如果要用分组无线网传输分组话音，则必须保证时间延迟不大于规定值。17、GSM：GlobalSystemforMobilecommunications全球移动通信系统18、泛欧GSM蜂窝网络采用GMSK。美国的IS-95蜂窝网络采用QPSK和OQPSK。19、通常认为：TDMA系统的通信容量大于FDMA系统，而CDMA系统的通信容量又大于FDMA和TDMA系统。（CDMATDMAFDMA）20、在GSM系统中，分组模式成为通用分组无线业务(GPRS)。21、蜂窝系统所用的各种接口:Sm是用户和网络之间的接口，也称人机接口；Um是移动台与基站收发信台之间的接口，也称无线接口或空中接口；A是基站和移动交换中心之间的接口.22、“无线接口Um”(也称MS-BS接口)是人们最为关注的接口之一，因为移动通信网是靠此接口来完成移动台和基站之间的无线传输的，它对移动环境中的通信质量和可靠性具有重要的影响。这种模型分作三层:第一层(最低层)L1是物理层，它为高层信息传输提供无线信道，能支持在物理媒介上传输信息所需要的全部功能。第二层L2是数据链路层，它向第三层提供服务，并接受第一层的服务。其主要功能是为网络层提供必需的数据传输结构，并对数据传输进行控制。第三层L3是网络层，它的主要功能是管理链路连接，控制呼叫过程，支持附加业务和短消息业务，以及进行移动管理和无线资源管理等。第二章1、常用的线性调制有哪些？答：模拟的有AM、DSB、SSB、VSB，数字的有MASK、MPSK等。恒包络调制有哪些？答：模拟发有FM和PM，数字的有MPSK，FSK，MSK。2、OFDM的优缺点和关键技术。3、移频键控调制(FSK)：FSK信号的带宽：212sBfffFSK信号的功率谱FSK的相干解调框图4、最小移频键控(MSK)（计算题）MSK是一种特殊形式的FSK，其频差是满足两个频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差，并要求FSK信号的相位连续，其频差Δf=f2-f1=1/2Tb,即调制指数为：式中，Tb为输入数据流的比特宽度。MSK的信号表达式为：()cos2ckkbSttatxT波形与相位：11()2kkkkkxxaa式中Xk是保证t=kTb时相位连续而加入的相位常量。2kkkbatxT在给定输入序列｛ak｝情况下，MSK的相位轨迹如图所示。各种可能的输入序列所对应的所有可能的路径如图所示。MSK的相位轨迹MSK的可能相位轨迹画图时：序列中“+1”时相位增加π/2，“-1”时相位减小π/2.5、MSK特点：①频率调制，振幅不变。②两个频率相互正交。传号频率fm=fc+fd；空号频率fs=fc-fd③每一个码元周期内，相位线性变化π/2。④码元变化时刻，相位是连续的。6、（填空题）MSK的功率谱具有较宽的主瓣。旁瓣衰减速度比QPSK快得多。7、（选择题）最简单的产生高斯最小频移键控（GMSK）信号的方法是通过在FM调制器前加入高斯低通滤波器（称为预制滤波器）。8、（判断题）GMSK通过引入可控的码间干扰（即部分响应波形）来达到平滑相位路径的目的，它消除了MSK相位路径在码元转换时刻的相位转折点。（GMSK信号在码元转换时刻其信号和相位不仅是连续的而且是平滑的）。GMSK信号在一个码元周期内的相位增量，不象MSK那样固定为+-π/2，而是随输入序列的不同而不同。9、（填空题）①当BbTb值越小，即LPF带宽越窄，则GMSK信号的功率谱衰减明显加快，主瓣也越窄，即GMSK特性越好。②在GSM系统中,要求在(f-fc)Tb=1.5时，功率谱密度低于60dB。③GMSK带宽的改善是靠降低误码率实现的。10、扩频通信技术是一种信息传输方式，在发端采用扩频码调制，使信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽，在接收端用Ps(f)f0=（f1+f2）2f2－f1f1－fsf1f0f2f2＋fso带通滤波器相乘器低通滤波器带通滤波器相乘器低通滤波器cos(ω1t+φ1)y1(t)y2(t)cos(ω2t+φ2)ω2比较判决定时脉冲x1(t)x2(t)输出输入ω15.0/1bTfhπ/20-π/2-π-3π/2-2πTb2Tb3Tb4Tb5Tb6Tb7Tb8Tb9Tbθ(t)t2π2π3π/23π/2ππ/20-π/2-π-3π/2-2π-5π/2-3π－1－1＋1－1＋1＋1＋1－1＋1Tb2Tb3Tb4Tb5Tb6Tb7Tb8Tb9Tb0-2ππ-3π-3π-3π4π-4πakxkθ(t)t同样的扩频码进行相关解扩及恢复所传信息数据。这一处理使接收机输出的信噪比相对于输入信噪比大有改善，从而提高系统的抗干扰能力。11、（填空题）目前扩频通信系统可分为：直接序列扩频（DS）、跳频（FH）、跳时（TH）、线性调频（Chirp）以及上述几种方式组合。12、直接序列(DS)扩频，就是直接用具有高码率的扩频码（PN）序列在发端去扩展信号的频谱。而在接收端，用相同的扩频码序列去进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。13、（问答题）直扩通信系统的组成、工作原理、及其特点。(10')给出方框填相应内容所谓直接序列扩频（DS），就是直接用具有高速率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱。在接收端，用相同的扩频码序列进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始信息。直扩通信系统原理直接序列扩频通信的优点：抗干扰、抗噪音、抗多径衰落、具有保密性、可多址复用和任意选址、功率谱密度低，具有隐蔽性和低的截获概率。14、二进制的m序列是一种重要的伪随机序列，有优良的自相关特性，有时称为伪噪声(PN)序列。15、（填空题）m序列是最长线性移位寄存器序列的简称。顾名思义，m序列是由多级移位寄存器或其延迟元件通过线性反馈产生的最长的码序列。在二进制移位寄存器中，若n为移位寄存器的级数，n级移位寄存器共有n2个状态，除去全0状态外还剩下n2-1种状态，因此它能产生的最大长度的码序列为n2-1位。产生m序列的线性反馈移位寄存器称作最长线性移位寄存器。(给出n值，求出各种状态，并判断码元“1”“0”的个数。)16、（填空题）m序列的周期P也不能取任意值，而必须满足P=n2-1式中，n是移位寄存器的级数。在CDMA蜂窝系统中，使用了两种m序列，一种是n=15，称作短码m序列；另一种是n=42，称作长码m序列。17、反馈系数Ci是以八进制表示的。使用该表时，首先将每位八进制数写成二进制形式。最左边的1就是C0(C0恒为1)，从此向右，依次用二进制数表示C1，C2，…，Cn。有了C1，C2，…值后，就可构成m序列发生器。表中n=5，反馈系数Ci=(45)8，将它化成二进制数为100101，即相应的反馈系数依次为C0=1，C1=0，C2=0，C3=1，C4=0，C5=1。18、m序列是一种随机序列，具有随机性，其自相关函数具有二值的尖锐特性，但互相关函数是多值的。19、输入序列为11010100，数据速率为20kbit/s,载频为30khz，使用MSK调制方法传输，计算传号和空号时对应的频率，画出相位轨迹，计算第二个码元结束时的瞬时相位。第三章1、电波传播方式沿路径①从发射天线直接到达接收天线的电波称为直射波，它是VHF和UHF频段的主要传播方式；沿路径②的电波经过地面反射到达接收机，称为地面反射波；路径③的电波沿地球表面传播，称为地表面波。2、直射波传播可按自由空间传播来考虑。所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。3、自由空间传播损耗Lfs可定义为;24TfsRPdLP或［Lfs］(dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)式中，d的单位为km，频率单位以MHz计。4、(小计算）5'视线传播极限距离天线的高度分别为ht和hr，两个天线顶点的连线AB与地面相切于C点。由于地球等效半径Re远远大于天线高度，不难证明，自发射天线顶点A到切点C的距离d1为12etdRh同理，由切点C到接收天线顶点B的距离d2