北交大無線通信課后題答案電子版本

5.3小尺度衰落：小部分同學(xué)錯(cuò)在中斷概率：系統(tǒng)工作所需要的衰落余量大尺度衰落：中斷概率:Pout=大尺度衰落余量第一頁，共20頁。5.11（a）因?yàn)橛杏眯盘?hào)和干擾信號(hào)均受到獨(dú)立的9db的對(duì)數(shù)正態(tài)大尺度(chǐdù)衰落，所以標(biāo)準(zhǔn)偏差：衰落(shuāiluò)余量中斷(zhōngduàn)概率Pout=0.01第二頁，共20頁。6.5問題(wèntí)①：沒考慮多普勒頻移考慮經(jīng)典JAKES譜問題(wèntí)②：相干時(shí)間Tcoh沒考慮2π問題(wèntí)③：是頻率，不是速度多普勒偏移范圍(fànwéi)從-10HZ到10HZ相干時(shí)間約為23ms第三頁，共20頁。6.6相干(xiānggān)時(shí)間時(shí)，速度(sùdù)為時(shí)，速度(sùdù)為6.7（1）T/Tcoh=1.3us/0.26us=5,多徑分量落入5個(gè)時(shí)延片內(nèi)，寬帶。（2）T>Tcoh快衰落，窄帶。第四頁，共20頁。7.2計(jì)算結(jié)果出錯(cuò)(chūcuò)（a）由圖知Okumura損耗(sǔnhào)第五頁，共20頁。(b)Okumura-Hata損耗(sǔnhào)(c)基本沒有問題。二者結(jié)果相差不到(bùdào)1dB，相差不大。因?yàn)镺kumura-Hata基于Okumura計(jì)算出來。第六頁，共20頁。7.5（a）(b)近似(jìnsì)為均方根(fānggēn)時(shí)延擴(kuò)展功率(gōnglǜ)在時(shí)間上的積分平均時(shí)延第七頁，共20頁。（c）兩個(gè)不同的功率時(shí)延譜函數(shù)可以有相同的均方根時(shí)延擴(kuò)展。均方根時(shí)延擴(kuò)展不足以描述功率時(shí)延譜函數(shù)。問題1：不會(huì)計(jì)算均方根時(shí)延。問題2：計(jì)算均方根時(shí)延，積分范圍取值出錯(cuò)，應(yīng)為問題3：計(jì)算相干帶寬的公式出錯(cuò)，部分同學(xué)(tóngxué)用此公式計(jì)算問題4：部分同學(xué)(tóngxué)認(rèn)為不能，概念理解不清晰。第八頁，共20頁。11.1同學(xué)們基本都對(duì)，都是從GSM、DECT的頻道間隔（200KHz、1728KHz）角度來分析的。頻道間隔小，BG小，占用頻譜小，ISI增加(zēngjiā)。GSM為話音通信，對(duì)BER要求低，不影響通話。答：優(yōu)點(diǎn)：較大時(shí)間帶寬積的濾波器即較平緩的濾波器，它的頻譜效率較高。因?yàn)檩^平緩的濾波器對(duì)噪聲和其他干擾都較為敏感，信號(hào)不能總是成為理想的MSK信號(hào)，所以GSM采用較小的時(shí)間帶寬積。第九頁，共20頁。11.6小部分同學(xué)概念不清或計(jì)算錯(cuò)誤；結(jié)果為0010011010；或-1，-1,1，-1，-1,1,1，-1,1，-1解：圖11.6比特序列對(duì)應(yīng)的差分(chàfēn)編碼BPSK：Bi=bibi-1bi-1-111-11-1111bi-1-1-111-11-1111Bi1-11-1-1-1-111第十頁，共20頁。11.7大部分同學(xué)(tóngxué)正確解：由于信號(hào)空間圖的對(duì)稱性，只考慮第一象限，各信號(hào)點(diǎn)位于1d+jd，3d+jd，5d+jd，7d+jd，1d+3dj，3d+3dj，5d+3dj，7d+3dj，1d+5dj，3d+5dj，5d+5dj，7d+5dj，1d+7dj，3d+7dj，5d+7dj，7d+7dj。平均信號(hào)能量為：第十一頁，共20頁。11.8解：發(fā)送功率20W=43dBm，所以需要帶外發(fā)射的衰落為43+50=93dBm。對(duì)于BPSK調(diào)制（升余弦脈沖），沒有(méiyǒu)帶外分量，（碼率至少為R=B/(1+α)=1/(1+0.25)=741kbps）對(duì)于MSK調(diào)制，fTB=1.35，TB=1/R=1.35*10-6，帶外功率衰減帶外發(fā)射(fāshè)的衰落為33dB。所以，采用BPSK更好。第十二頁，共20頁。12.1天線增益（指的是每個(gè)天線的增益）：Ga=30dB路徑損耗：LPL=150dB接收機(jī)噪聲系數(shù)：F=7dB符號(hào)速率：Rs=20Msymb/s允許的誤比特率（BER）：pb=10-51）噪聲已知290K時(shí)的熱噪聲功率譜密度為-174dBm/Hz，加上接收機(jī)噪聲系數(shù)F，得噪聲功率譜密度-174+7=-167dBm/Hz。2）解調(diào)各種解調(diào)方式誤碼率為：相干檢測(cè)BPSK相干檢測(cè)FSK差分檢測(cè)BPSK非相干檢測(cè)FSK第十三頁，共20頁?？芍_(dá)到pb=10-5，則所需的信噪比為對(duì)于相干BPSK：Eb/N0=9.6dB，而N0=-167dBm/Hz，則 Eb=-167+9.6=-157.4dBm，由此可得接收功率為 Pr=Eb*Rb=-157.4dBm+10log(20*106)=-157.4+73=-84.4dBm由接收功率Pr=Pt+Gt+Gr-L，可得發(fā)射功率 Pt=-84.4-30-30+150=5.6dBm同理，對(duì)于相干FSK，其所需的Eb/N0顯然為相干FSK的2倍（即多3dB），因此所需發(fā)射功率也要增大(zēnɡdà)3dB，即Pt=8.6dBm。對(duì)于差分BPSK，由公式得，可得Eb/N0=10.82=10.3dB，比相干BPSK多10.3-9.6=0.7dB，因此發(fā)射功率pt=5.6dBm+0.7=6.3dBm對(duì)于非相干FSK，顯然Eb/N0要比差分BPSK多3dB，因此發(fā)射功率pt=6.3dBm+3=9.3dBm。第十四頁，共20頁。3）格雷編碼的相干QPSK與BPSK的具有相同的BER公式，即所需的Eb/N0也與之相同。但注意(zhùyì)由于符號(hào)速率ds均為20Msymb/s，因此QPSK的比特速率db=40Mbit/s，為BPSK的2倍。因此所需的發(fā)射功率也比BPSK大3dB，即Pt=8.6dBm。第十五頁，共20頁。12.8天線增益（指的是每個(gè)天線的增益）：Ga=30dB路徑(lùjìng)損耗：LPL=150dB接收機(jī)噪聲系數(shù)：F=7dB符號(hào)速率：ds=20Msymb/s允許的誤比特率（BER）：pb=10-51）噪聲已知290K時(shí)的熱噪聲功率譜密度為-174dBm/Hz，加上接收機(jī)噪聲系數(shù)F，得噪聲功率譜密度-174+7=-167dBm/Hz。2）解調(diào)各種解調(diào)方式誤碼率為：相干(xiānggān)檢測(cè)BPSK相干(xiānggān)檢測(cè)FSK相干(xiānggān)檢測(cè)DPSK非相干(xiānggān)檢測(cè)FSK第十六頁，共20頁。對(duì)于(duìyú)相干BPSK：Eb/N0=44dB對(duì)于(duìyú)相干FSK:Eb/N0=47dB對(duì)于(duìyú)相干DPSK:Eb/N0=47dB對(duì)于(duìyú)非相干FSK，由公式得，可得Eb/N0=50dB第十七頁，共20頁?？芍_(dá)到pb=10-5，則所需的信噪比為對(duì)于相干BPSK：Eb/N0=44dB，而N0=-167dBm/Hz，則 Eb=-167+44=-123dBm，由此可得接收功率為 Pr=Eb*Rb=-123dBm+10log(20*106)=-123+73=-50dBm由接收功率Pr=Pt+Gt+Gr-L，可得發(fā)射功率 Pt=-50-30-30+150=40dBm同理，對(duì)于相干FSK，其所需的Eb/N0顯然(xiǎnrán)為相干FSK的2倍（即多3dB），因此所需發(fā)射功率也要增大3dB，即Pt=43dBm。對(duì)于相干DPSK，由公式得，可得Eb/N0=47dB，因此發(fā)射功率pt=5.6dBm+0.7=43dBm對(duì)于非相干FSK，顯然(xiǎnrán)Eb/N0=50dB,因此發(fā)射功率pt=43dBm+3=46dBm。第十八頁，共20頁。3）對(duì)于rician信道，Kr=10，采用DPSK，發(fā)射功率？當(dāng)Kr——0時(shí)，結(jié)果？對(duì)于DPSK：已知p=0.00001，所以可以得出Eb/N0=76.623所以增加(zēngjiā)了