2022年移动通信技术与系统应用答案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆附录:摸索与练习参考答案第 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 ABCD 1.3.2(略)1.4.1 ABCD ABCD 1.4.2 地球站;跟踪遥测及指令系统;监控治理分系统 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,发射和接收才能越强
2、,功能也越强 对;1.4.4(略)(提示:通信距离、工作频段、稳固性、广播方式等方面的优点)(提示:作用距离、掩盖地区、造价、通信质量等方面的特点)(提示:移动性、掩盖范畴、扩展才能、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
3、之间的传播损耗;绕射损耗:电波在直射传播的路径上可能存在山丘、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;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x 表示障碍物顶点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;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆正确;2.1.4(略)(略)2.2.1多径衰落;脉冲展宽 码间;频率挑选性 脉冲响应;衰减指数响应 可通率; T
4、=1-R 2.2.2错误;在移动无线电通信中,仅显现镜面反射和漫反射的情形,被认为是视距传播,而绕射就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形下,就发生镜面反射,并听从菲涅耳定律;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像时,就产生 漫反射, 它听从惠更斯原理;般情形下, 漫反射无线电波的强度小于镜面反射无线电波的 强度,由于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
5、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地势特点传播环境 基本损耗修正因子2.3.2错误;电波的波长越短,其穿透才能越强;错误;在移动通信中天线接受电场强度是指长度为 正确;2.3.3(略)(略)1m 的天线感应的电压值;2.4.1 蜂窝:基站的掩盖范畴;盲点:由于网络漏掩盖或电波在传播过程中遇到障碍物而造成阴影区域等缘由,使得该区域的信号强度极弱,通信质量严峻低略;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匀称分布;频率复用: 将用于传输信道的总带宽划
6、分成如干个子频带(或称子信道)以进行信号的传输;2.4.2 E D ABCDEF 2.4.3(略)2.4.4(略)2.5.1 移动台子系统(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 A 接口MSS 内部接口;接入子系统内部接口 持卡者相关信息;IC 卡识别信息2.5.2(略)2.5.3(略)名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆(略)(略)2.5.4 A D 2.6.1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
7、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; 蜂窝系统中采纳了频率复用技术,明显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; 降低移动台发射功率可以削减上行同频干扰,降低基站发射功率可以削减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削减同频道干扰和邻频道干扰,由于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 ;线性猜测编码分析;短时分析滤波 ;长时猜测 ;规章码鼓
8、励序列编码ARMAdaptive 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;错误; GMSK 的解调可采纳类似于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 ABCDE 3.1.4(略)(略)3.2.1模拟调制;线性调制技术;恒包络 抗干扰才能强;易于加密 3.2.2 ABCD 3.2.3(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
9、的带宽远远大于信息本身的带宽 信息论;抗干扰理论 用肯定码序列进行挑选的多频率频移键控;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,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;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆正确;错误; 跳频速率越高, 跳频系统的抗干扰性能就越好,越高;错误; 抗干扰容限表示系统在干扰环境
10、下的工作性能,收机答应的极限干扰强度;3.3.3 ABCDEF C 但相应的设备复杂性相成本也它直接反映了扩频通信系统接3.3.4(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;交错编码技术;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;挑选式合并3.4.2错误;分集数 N 越大,分集成效越好,即分集增益正比于
11、分集的数量 N,且分集增 益的增加随着 N 的增加而逐步削减;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肯定程度时,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 ABCDE C 3.4.4分集技术的本质:采纳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形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别成不相关的(独立的)多路信号;然
12、后将这些信号的能量按肯定规章合并起来,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、场重量分集、角度 分集等);隐分集又分为交错编码技术、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、编码方式3.5.2 D 3.5.3 它动态地跟踪信道变化,依据信道情形确定当前信道的容量,进而转变传输信息的符 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,满意不同业务的需求,提
13、高系统的整体吞吐量;名师归纳总结 3.6.1子载波集中式( Locolized )和分布式( Distributed )第 4 页,共 14 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆3.6.2 D B3.6.3 它采纳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才能,因此经常会被利用在简洁受外界干扰或者抗击外界干扰才能较差的传输介质中;其主要思想是: 将信道分成如干正交子信道,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
14、输; 正交信号可以通过在接收端采纳相关技术来分开,这样可以削减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整性衰落, 从而可以排除符号间干扰;一小部分,信道均衡变得相对简洁;而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的3.7.1信道调制载波频率A/D 变换 射频天线3.7.2 ABCD A 3.7.3(略)3.8.1信号处理接收准就自适应算法3.8.2 ABD D3.8.3 从某种角度可将智能天线看作是更敏捷、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
15、.3(略)3.10.1多用户检测是依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 减弱“ 远近效应” 的影响 降低功控的要求3.10.2略 3.11.1认知才能 重构才能频谱空穴动态频谱安排(DSA )3.11.2略 第 4 章 GSM(全球数字移动通信)系统4.1.1 移动特殊小组; Group Mobile communications Special Mobile ;GSM ;全球移动通信系统; Globa1 system for 移动台子系统;基站子系统;网络子系统;治理子系统 4.1.2 ABCD AB
16、D B 名师归纳总结 4.1.3 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)第 5 页,共 14 页技术委员会下的“ 移动特殊小组 (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- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆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 co
17、mmunications );1992 年大多数欧洲GSM 运营者开头商用业务;GSM 有越区切换和漫游功能,可以实现国际漫游;可以供应多种业务,包括话音业务和一些数据业务;有较好的保密功能,供应对移动识别码的加密、用户数据的加密以及用户鉴权等;仍有容量大、通话质量较好等特点;4.2.1 移动终端;网络之间;物理层;数据链路层;第三层 时隙;突发脉冲序列;物理;8;4.615 常规突发脉冲序列 (NB);频率校正突发脉冲序列 接入突发脉冲序列(AB ) 爱护时间较长;68.25;252 (FB);同步突发脉冲序列 (SB);4.2.2 错误; MM 和 CM 层是移动台直接与移动交换机之间的通
18、信;正确;错误;闲暇突发脉冲 特序列;4.2.3 CD DB ,其结构与常规突发相同,只不过发送的比特流为固定比4.2.4(提示:参考图 4-3,常规突发脉冲序列(NB)用于 TCH 和掌握信道)(提示:参考图 4-4,GSM 的规律信道分为业务信道(TCH)和掌握信道(CCH)(提示:参考图 4-6,处理过程:语音编码,信道编码,交错,突法脉冲的形成,调制和解调,跳频)(提示: n 值越大,传输特性越好,但传输时延也越大,因此必需作折衷考虑,这样交织就与信道的用途有关,所以在 GSM 系统中规定了采纳二次交错方法,参考图 4-8)GSM 系统引入跳频技术的缘由:一是引入跳频可削减瑞利衰落的相
19、关性;二是躲开特定频段的干扰源;描述跳频序列主要有两个参数:移动安排指数偏置 MAIO 和跳频序列号HSN ;4.3.1 频率复用4 个基站;每基站 3 个小区内圆载频;外圆载频;外圆载频;内圆载频4.3.2ABCDEF ABD4.3.3 略4.3.4 蜂窝通信网络把整个服务区域划分为如干个较小的区域(Cell ,在蜂窝系统中称为小区),各小区均用小功率的发射机(即基站发射机)进行掩盖,很多小区像蜂窝一样能布 满(即掩盖)任意外形的服务地区;蜂窝系统的基本原理是频率复用;通常,相邻小区不允 许使用相同的频道,否就会发生相互干扰(称同道干扰),但由于各小区在通信时所使用的 功率较小,因而任意两个
20、小区只要相互之间的空间距离大于某一数值,即使使用相同的频道,也不会产生显著的同道干扰(保证信干比高于某一门限);为此,把如干相邻的小区按肯定 数目划分成区群,并把可供使用的无线频道分成如干个(等于区群中的小区数)频率组,区群内小区均使用不同的频率组,而任意小区使用的频率组,在其它区群相应的小区中仍可以再用;名师归纳总结 (提示:参考图4-13)第 6 页,共 14 页 同心圆技术就是在GSM网中, 将无线掩盖小区 (一个基站或基站的一部分小区),分为两层,外层和内层,又称顶层Overlay和底层 Underlay;外层的掩盖范畴是传统的蜂窝小区,而内层的掩盖范畴主要集中在基站邻近;外层一般采纳
21、常规的43复用方式,而- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆内层就采纳密化的复用方式,如33,23或13等;因而,全部的载频被分为两组,一组用于外层,一组用于内层;外层和内层是共站址的,而且共用一套天线系统;共用同一个广播掌握信道(BCCH),但公共掌握信道CCCH必需设置在外层载频信道上,这就意味着通话的建立必需在外层信道上进行;优点:使用同心圆技术, 我们将把一个小区的载频依据频率复用情形分为内圆载频和外 圆载频;频率复用度低的载频,其干扰也低, 因此配置为外圆载频;频率复用度高的载频干 扰大,配置为内圆载频;对于离基站近的地
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