西電無線復習

1、第一章 無線通信系統(tǒng)概述n基站（基站（BS）n前向信道（下行鏈路，前向信道（下行鏈路，BS-MS）n反向信道（上行鏈路，反向信道（上行鏈路，MS-BS）n無線設(shè)備的射頻工作方式無線設(shè)備的射頻工作方式 1）：只能單向通信，例：尋呼系統(tǒng)。 2）：支持雙向通信，但同一設(shè)備收、發(fā)不能同時進行，特征PTT開關(guān)，例：對講機。 3）：效果上，同一設(shè)備收、發(fā)同時進行，例：手機。第一章 無線通信系統(tǒng)概述n全雙工分全雙工分為：頻分雙工（頻分雙工（FDD）和時分時分雙工（雙工（TDD）nFDD：用不同載頻來區(qū)分兩個通信方向，例：AMPS、GSMnTDD：收、發(fā)采用同一載頻，通過時間上的交替使用同一載頻來區(qū)分兩個通信

2、方向，例：DECT，PHS第一章 無線通信系統(tǒng)概述n用分貝值表示增益、損耗n用分貝值表示絕對電平和功率例題n全雙工分為和。nFDDTDD：n90dBm相當于mW。nGSM系統(tǒng)采用雙工。第三章 蜂窩系統(tǒng)概念n重要概念重要概念：頻率復用、區(qū)群、同頻干擾、鄰頻干擾、越區(qū)切換、硬切換、軟切換、移動臺輔助的切換（MAHO）、同頻復用比例Q、小區(qū)分裂、劃分扇區(qū)、遠近效應等等。n重要公式重要公式：pp40 式(3.3)&pp46 式式(3.4)n公式公式：載干比(信干比)計算(FDMA系統(tǒng)) 第三章 蜂窩系統(tǒng)概念n為什么采用正六邊形作為系統(tǒng)設(shè)計和分析時的小區(qū)形狀？見pp39 Line27n區(qū)群大小區(qū)

3、群大小N不是可以取任何值的，必須服從式式(3.3)。n同頻小區(qū)如何確定，見pp40 Line1011及圖3.2。n頻率復用因子頻率復用因子定義為(1)：該因子越大，頻率復用程度越高；或者N越小，頻率復用程度越高。CDMA可以做到N1(最小值)，系統(tǒng)提供的所有頻道都可以被單個小區(qū)使用。從容量提升的角度考慮，希望N盡量小。第三章 蜂窩系統(tǒng)概念n固定信道分配固定信道分配時考慮避免鄰頻干擾的分配方案等間隔分配法等間隔分配法。 如，信道：1、2、3、4、5、6、7、8、9，頻域連續(xù)分布。N3，基站A、B、C。則分配方案為： A：1，4，7； B：2，5，8； C：3，6，9。 特點：信道號呈等差數(shù)列，差

4、為N。第三章 蜂窩系統(tǒng)概念n小區(qū)分裂和劃分扇區(qū)分別從什么角度來進一步提高系統(tǒng)容量？n小區(qū)半徑減小一半，BS發(fā)射功率下降為原來的1/16(n=4時)，參pp59，式(3.20)(3.22)。n劃分3扇區(qū)以后，第一層同頻干擾的數(shù)目由6個減少為2個，參pp62，圖(3.11) 。例題 1. 蜂窩網(wǎng)的設(shè)計中，區(qū)群大小N應滿足如下公式： N=i2+ij+j2 ，其中i、j取大于等于0的整數(shù)，但不同時為0。 若采用區(qū)群大小大于7的最小規(guī)模最小規(guī)模區(qū)群配置，則N=_。這種情況下的同頻復用比例Q=_D/R _。 2.蜂窩系統(tǒng)中常采用小區(qū)分裂的方式來增加系統(tǒng)容量，如果小區(qū)半徑減小為原來的一半，則在更小的小區(qū)上要

5、保證有效覆蓋，基站發(fā)射功率應減小為原來的_ 分之一（假定采用中心激勵且傳播環(huán)境為無阻擋物平坦地面），即發(fā)射功率要降低_ dB。例題n3. 蜂窩網(wǎng)的設(shè)計中，通常采用正六邊形的小區(qū)形狀，則區(qū)群內(nèi)的小區(qū)數(shù)N應滿足。若小區(qū)半徑為R，則同頻道再用距離為。n4. 小區(qū)的激勵方式有和兩種方式。n5.頻率復用，6.軟切換，n7.區(qū)群，8.遠近效應，9.同頻復用距離（或比例），10.越區(qū)切換的過程控制方法有哪些？ 第四章 大尺度路徑損耗n自由空間模型： 損耗公式pp73 式(4.6)，進而 考慮天線增益是 pp73 式(4.5)。n自由空間自由空間，！n三種傳播機制：反射反射、散射散射、繞射繞射；發(fā)生條件及發(fā)生

6、原因的物理解釋。第四章 大尺度路徑損耗n重要公式：pp95式(4.68)及pp96式(4.69a) 對數(shù)距離路徑損耗模型n式(4.69a)中的X(dB)代表陰影衰落的影響，它服從正態(tài)分布，所以我們常說陰影衰陰影衰落服從對數(shù)正態(tài)分布落服從對數(shù)正態(tài)分布。 第四章 大尺度路徑損耗nOkumura模型模型：這部分上課講述的內(nèi)容與課本上略有差別，主要是公式中各個項的符號不同。課本上的公式為：n這里的為自由空間的路徑損耗，為準平滑、市區(qū)相對于自由空間的損耗修正值，也稱作基本中值損耗。為發(fā)射(BS)天線高度增益，為接收(MS)天線高度增益，為地形、地物增益因子。注意公式中的損耗與增益的不同注意公式中的損耗與

7、增益的不同。最終的接收功率為發(fā)射功率減去路徑損耗。AREAretrmuFG)h(G)h(G)d , f(AL)dB(L 50第四章 大尺度路徑損耗n并且課本上還給出了基站和移動臺的天線高度增益因子的近似的計算公式。n這部分的要求這部分的要求：以課本上的公式為準。給出天線高度增益因子的公式可以根據(jù)Okumura 模型計算路徑損耗。熟悉pp105例4.10()20log()100030200()10log()33()20log()1033tetetererererererehG hmhmhG hhmhG hmhm例題 1. Okumura模型中，基準損耗中值是指。該模型中，傳播損耗中值的計算公式為

8、 ， 式中最后一項的含義是。 2. 無線通信中，電波的三種基本傳播機制為_ 、_和 _。 3. 存在陰影衰落時，路徑損耗PL(d)表示為： 。 其中，X以dB計時滿足_ 分布。 例題4.陰影效應 等等第五章 小尺度衰落和多徑效應n重要概念重要概念：多徑效應、多普勒效應、時間色散、頻率色散、相關(guān)帶寬、相干時間、均方根時延擴展、功率延遲分布、平坦衰落、頻率選擇性衰落、快衰落、慢衰落、瑞利衰落、萊斯衰落等等。n小尺度衰落的主要效應，見pp122，Line810。n多普勒頻移的計算，要明確何時頻移為正、何時為負（遠離為負），會計算多普勒頻移。npp138139 例5.4與例5.5。當信號帶寬大于信道的

9、相關(guān)帶寬時，由于時延擴展引起的碼間干擾不可忽略就需要采用均衡器。第五章 小尺度衰落和多徑效應n小尺度衰落效應對數(shù)字通信的符號速率形成的約束（粗略地）： ， 符號速率低于前者頻率色散導致的失真會較嚴重；而符號速率大于后者時間色散引起的失真也不可忽略。所以要規(guī)避這兩種失真符號速率就受到了限制。第五章 小尺度衰落和多徑效應n相關(guān)帶寬相關(guān)帶寬（f域）和均方根時延擴展均方根時延擴展（t域）呈倒數(shù)關(guān)系；相干時間相干時間（t域）和最大多普勒頻移最大多普勒頻移（f域）也呈倒數(shù)關(guān)系。這是小尺度衰落信道描述中的兩組。npp141 圖5.11關(guān)于小尺度衰落的分類很重要。要搞清楚含義。n瑞利分布是萊斯分布的特例，對應

10、于無線傳播，二者的差別在于是否存在視距(LOS)分量。例題 1.基于多徑時延擴展，小尺度衰落可分為平坦衰落和_衰落。對于平坦衰落，當存在視距（LOS）傳播路徑時，接收信號的幅度將服從_ 分布。 2. 從多徑時延擴展的角度看，平坦衰落發(fā)生的條件是，頻率選擇性衰落發(fā)生的條件是；從多普勒頻率擴展的角度看，快衰落發(fā)生的條件是，慢衰落發(fā)生的條件是。例題 3.對于平坦衰落，在滿足條件時，其接收信號包絡服從于Rayleigh分布，在滿足條件時，其接收信號包絡服從Ricean分布。 4.在無線移動通信中，信道引起碼間干擾的主要原因是。 例題 5.下圖是某種室內(nèi)環(huán)境下的功率延遲分布，請計算平均附加時延 、rms

11、時延擴展 。假設(shè)某種特定的調(diào)制方式在 時，能提供合適的誤比特率。試確定不需要均衡器的最小符號周期。例題 6.以下兩種實際移動通信系統(tǒng)：（1）AMPS模擬蜂窩系統(tǒng)，采用FDMA方式，信道帶寬為30kHz；（2）GSM數(shù)字蜂窩系統(tǒng)，采用TDMA方式，信道帶寬為200kHz； 假定信道的均方根時延擴展為1.37s，信道的相干帶寬近似為：Bc=1/(5)，試分別說明這兩個系統(tǒng)是否需要均衡器才能正常工作？為什么？第六章 調(diào)制技術(shù)n重要概念重要概念：功率效率、帶寬效率n數(shù)字信號帶寬與碼元速率之間的關(guān)系： 基帶功率譜第一零點等于RS（基帶信號為NRZ信號時，參pp196圖6.13(a)），線性調(diào)制線性調(diào)制后

12、射頻帶寬等于基帶帶寬的兩倍，即2 RS。n脈沖成形技術(shù)的主要目的是通過基帶的預濾波使得射頻已調(diào)信號的帶寬可以滿足移動無線通信的要求（盡量窄的主瓣，盡量低的旁瓣）。主要有升余弦濾波和高斯濾波兩種，都是低通濾波器，其中前者還可以消除碼間干擾。第六章 調(diào)制技術(shù)n升余弦濾波常與線性調(diào)制結(jié)合使用，具體使用時采用平方根升余弦濾波器；高斯濾波器常與MSK調(diào)制結(jié)合，稱為GMSK。n兩種實際調(diào)制方式4DQPSK和GMSK，前者主要掌握與QPSK和OQPSK的差別，熟悉其星座圖和相位轉(zhuǎn)移圖，熟悉并理解差分編碼公式pp213214 式(6.81)與(6.82)、(6.83)。例6.9（勘勘誤：誤： pp215 Li

13、ne4 2應該是2），注意在書上用代表前后碼元的相位差， 代表某碼元的相位！第六章 調(diào)制技術(shù)后者，主要熟悉MSK的定義（h=1/2，連續(xù)相位的BFSK） ，特點。相位路徑圖和相位網(wǎng)格圖。了解高斯濾波器通過人為引入碼間干擾換取了GMSK的頻譜特性，只要所帶來的誤碼性能下降是不大的，這種犧牲是值得的。了解高斯濾波器BT的含義。第六章 調(diào)制技術(shù)n線性調(diào)制的優(yōu)缺點 pp205n恒包絡調(diào)制的優(yōu)缺點 pp217n理解pp221 圖6.38n知道正交幅度調(diào)制(QAM)，pp227n擴頻技術(shù)定義。兩種基本的擴頻技術(shù)DSSS與FHSS，分別如何擴頻？nDSSS是CDMA的基礎(chǔ)。DS擴頻增益如何定義？多址應用時，

14、擴頻碼選取原則？例題 1.QPSK調(diào)制相 鄰 碼 元 的 最 大 相 位 跳 變 量 為_ 。OQPSK調(diào)制可以將最大相位跳變量縮減到_ 。 2 . 以 下 調(diào) 制 方 式 中 屬 于 非 線 性 調(diào) 制 的 有_。 (1) 模擬調(diào)相 ；(2) /4 DQPSK ；(3) GMSK ； (4) 2ASK 。 3 . 若二進制基帶碼元周期用Ts表示，偽隨機序列的碼片速率用Tc表示，則直接序列擴頻的擴頻增益定義為G=_ 。例題4.在采用QPSK調(diào)制的通信系統(tǒng)中，試設(shè)計輸入碼元與載波相位之間的對應關(guān)系，使得相干接收錯誤概率達到最小。寫出 /4 DQPSK信號映射后，Ik和Qk的遞推公式。5.請分別指

15、出線性調(diào)制和非線性調(diào)制的優(yōu)、缺點。 例題 6. 在無線通信系統(tǒng)中，選擇數(shù)字調(diào)制方式時，需要考慮哪些因素？ 7.簡述脈沖成形技術(shù)的作用是什么？ 8.恒包絡調(diào)制一般屬于（線性、非線性）調(diào)制。OQPSK調(diào)制在每個比特轉(zhuǎn)換時刻的相位跳變最大為。 9.MSK調(diào)制是一種相位_的2FSK調(diào)制， 其已調(diào)信號相位在每比特時間里線性增加（或減?。 。 例題10. MSK正交調(diào)制器采用下面的框圖得到兩路正交的基帶信號。其中Ik和Qk為雙極性不歸零信號。已調(diào)信號表示為：假設(shè)輸入信息序列mk為10011010，始于t=0，并假定t=0時的相位為0。 試畫出MSK的相位路徑圖，并說明如何保持相位的連續(xù)變化。 例題 11

16、. 不考慮基帶濾波，且基帶信號比特率相等，則MSK已調(diào)信號的頻譜主瓣比QPSK已調(diào)信號的頻譜主瓣_（寬/窄），但其旁瓣衰減比QPSK_（快/慢）得多。第七章 抗衰落技術(shù)n衰落信道（尤其是小尺度衰落）會引起接收信號的電平起伏（波動）和碼間干擾。主要討論了三種抗衰落技術(shù)。1.；2.；3.。要明確它們分別從什么角度去對抗衰落的影響。n分集的含義、微分集分類、三種基本合并方式及其對信噪比的改進程度，為什么？nRake接收是一種隱時間分集，如何實現(xiàn)？pp274 7.11第七章 抗衰落技術(shù)n均衡原理，pp250251 式(7.1)(7.5)， pp251 圖7.1。n交織與差錯控制編碼一起對抗衰落引起的突

17、發(fā)錯誤。信道編碼交織、解織信道譯碼是系統(tǒng)中發(fā)、收兩端它們出現(xiàn)的正確次序，為什么？分組交織如何實現(xiàn)？（這部分以上課內(nèi)容為準）。 例題 1. 就微分集而言，其信號合并方式主要有三種，即_ 、_ 和 _ 。 2.請寫出交織技術(shù)的作用和基本原理。在確定交織器的大小時，應考慮哪些因素的影響？ 3.請說明線性均衡器的基本工作原理。 4.試說明分集技術(shù)中常用的合并方式有哪些，并分別說明其含義。 第九章 無線通信多址接入技術(shù)n多址的概念。n常用的允許沖突的MAn純ALOHA（Pure ALOHA）n時隙ALOHA（Slotted ALOHA）n載波偵聽多址（CSMA）第九章 無線通信多址接入技術(shù)n常用的不允許沖突的MAnFDMA（頻分多址）nTDMA（時分多址）nCDMA（碼分多址）nSDMA（空分多址）n需要了解這些多址方式劃分信道的方式。第九章 無線通信多址接入技術(shù)nGSM幀結(jié)構(gòu)中的保護間隔的概