《電信傳輸原理及應(yīng)用》課后習(xí)題答案

第一章電信傳輸?shù)幕靖拍?/p>

1、什么是通信、電信和電信傳輸？電信號有哪些種類？各有什么特征？

答：從廣義上說，無論采用何種方法，使用何種傳輸媒質(zhì)只要將信息從一地

傳送到另一地，均可稱為通信。

電信號按照不同的角度可有不同的分類，按照電信號傳載信息的形式的不

同，可分為：模擬信號和數(shù)字信號兩種類型。模擬信號，是指模擬、仿照原有消

息變化的電信號，這種信號的幅度變化是時間的連續(xù)函數(shù)；數(shù)字信號在時間上和

幅度上的取值都是離散的。數(shù)字信號在傳輸上有很多優(yōu)點，最主要的是它的抗干

擾性強(qiáng)。由于它是以1、0兩種狀態(tài)傳輸?shù)?，在接收端只要正確地判斷是力”或者

是“0”，就等于完全取消了干擾。

2、完整的電信傳輸系統(tǒng)是如何組成的？

答：一個完整的電信傳輸系統(tǒng)除了必須具備傳輸信道部分外，還需要有用戶

終端設(shè)備、交換機(jī)、多路復(fù)用設(shè)備和傳輸終端設(shè)備(收發(fā)信機(jī))等。

3、電信傳輸有些什么特點？

答:一是傳輸信號的多頻率;二是電信傳輸?shù)墓β试谟芯€傳輸?shù)墓β时容^小,

它一般只有毫瓦量級；三是電信傳輸?shù)男?，由于電信傳輸是弱電傳輸，其傳?/p>

效率非常重要；四是電信傳輸離不開信號的變換。

4、常用傳輸介質(zhì)的結(jié)構(gòu)及用途是什么？

答：電信號的傳輸實質(zhì)是電磁波的傳播，傳播方式分有線傳播和無線傳播兩

種，因此其傳輸介質(zhì)也按此分類方式分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)。

現(xiàn)有的傳輸線有架空明線、對稱電纜、同軸電纜、金屬波導(dǎo)管和光纖等；無

線電傳播的傳輸介質(zhì)是對流層、平流層或電離層，傳播方式有直射波，反射波，

地波，散射波等。

用途：

(1)架空明線：架空明線是利用金屬裸導(dǎo)線捆扎在固定的線擔(dān)上的隔電

子上，是架設(shè)在電線桿上的一種通信線路，現(xiàn)今多用于專網(wǎng)通信，

如利用高壓輸電線實現(xiàn)載波通信；利用鐵路電氣汽車輸電線實現(xiàn)載

波通信等；

(2)對稱電纜：市話對稱電纜是由若干條扭絞成對(或組)的導(dǎo)電芯線

加絕緣層組合而成的纜芯，外面包裹有保護(hù)層的一個整體。主要作

為傳統(tǒng)的話音通信介質(zhì)，是當(dāng)前電信接入網(wǎng)的主體；

（3）同軸電纜：同軸電纜又稱為同軸線對，屬于不對稱的結(jié)構(gòu)。它是由

內(nèi)、外導(dǎo)體和內(nèi)、外導(dǎo)體之間的絕緣介質(zhì)和外護(hù)層四部分組成，同

軸電纜主要用在端局間的中繼線、交換機(jī)與傳輸設(shè)備間中繼連接

線、移動通信的基站發(fā)信機(jī)與天線間的饋線以及有線電視系統(tǒng)中用

戶接入線等；

（4）金屬波導(dǎo)：金屬波導(dǎo)是用金屬制成的中空的柱狀單導(dǎo)體，金屬波導(dǎo)

常用于微波或衛(wèi)星的收、發(fā)信機(jī)與天線間饋線使用；

（5）光纖：光纜是由光纖、加強(qiáng)件和外戶層構(gòu)成。光纖是由纖芯、包層

和涂敷層組成，光纖作為傳輸介質(zhì)主要優(yōu)點是傳輸頻帶寬、通信容

量大、傳輸損耗小、抗電磁場干擾能力強(qiáng)、線徑細(xì)、重量輕、資源

豐富等。為各種通信系統(tǒng)廣泛使用，光纖目前是最理想的傳輸線。

（6）無線信道：主要靠電磁波在大氣層的傳播來傳遞信息。

8.以功率電平為例，請簡述正電平、負(fù)電平和零電平的意義。

答：由定義知，當(dāng)巴=4時，電平為零，其含義是該點的功率等于基準(zhǔn)功率。

當(dāng)月＜《時，電平是負(fù)值，其含義是該點的功率小于基準(zhǔn)功率。當(dāng)P,＞外時，電平

是正值，其含義是該點的功率大于基準(zhǔn)功率。對于絕對功率電平來說，因為基準(zhǔn)

功率是Imw,所以當(dāng)P、〉l〃zW時，電平是正值，當(dāng)P,時。電平是零值，

當(dāng)尸，〈加W時，電平是負(fù)值。

9.試簡述絕對電平和相對電平的意義以及兩者之間的關(guān)系。

答：所謂某點的電平，是指電信系統(tǒng)中某一信號的實測功率（或電壓、電流）

值與某參考點的信號功率（或電壓、電流）之比的對數(shù)值，某參考點的信號功率

（或電壓、電流）又稱為基準(zhǔn)功率（或基準(zhǔn)電壓、基準(zhǔn)電流）。需指出的是：基

準(zhǔn)功率是基本不變的，而基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流則是根據(jù)在某?阻抗上所獲得的基

準(zhǔn)功率來確定的。當(dāng)阻抗變化時，基準(zhǔn)電壓或基準(zhǔn)電流也要隨之而變化。求相對

向平時所取的基準(zhǔn)是不固定的，被測量值和基準(zhǔn)是相對的，而絕對電平的基準(zhǔn)是

固定的。在電話通信中，絕對電平的基準(zhǔn)參考點的阻抗4=6000,功率是

II

E,=1〃?W時，就可分別計算出絕對電壓電平的基準(zhǔn)電壓和絕對電流電平的基準(zhǔn)

電流。

10.已知測試點的阻抗&=75。，其電壓為0.85V,試計算測試點上的絕對功

率電平是多少？

解：直接帶公式計算有：

4]口0尬穌=2。植需+1。尬黯=2。館鬻+1。愴罌=9.83(dBm)

《("zW)c/0(V)Rx(Q)0.775V750

11.設(shè)電路某點的絕對功率電平為：

(1)0.5Np(2)-1.5Np(3)-7dBm

試求該點的功率值。

解：(1)將0.5Np帶入公式，計算得到2.72mWo

(2)帶入上式得到eA(-3)mW；(3)W-7dBm帶入[4]=10館巴嘿)癡,

計算得到0.1995mWo

12.已知測試點功率為0.2W,線路始端功率為10mW,求測試點的相對功率電

平值。

解：直接帶入公式得到：

3

11.R(mW)浦1.0.2X10TMW,.

[L?]=-ln-----Np=-Tn-----------Np=1.4N908NA”F。

p2P^mW)2\OmW

13.已知測試點電壓為0.7V,線路始端電壓為0.2V,求測試點的相對電壓電平

值。

解：帶公式有：[L“]=ln4^Np=in"ENp=L253Np

"G(v)0.2V

第二章金屬傳輸線理論

1、集總參數(shù)與分布參數(shù)有哪些異同？

答：在低頻傳輸時，常把傳輸線當(dāng)“短線”，可以認(rèn)為傳輸線上所有的電場能

都全部集中在了一個電容器C中，磁場能都全部集中在了一個電感器L中，把

消耗的電磁能量集中在一個電阻元件R和一個電導(dǎo)元件G上，而連接元件的導(dǎo)

線(傳輸線)則認(rèn)為理想導(dǎo)線。常把這些獨立存在的R、C、L、G稱為集總參

數(shù)；隨著傳輸信號頻率升高，此時傳輸線已工作在“長線”狀態(tài)，當(dāng)信號通過“長

III

線''傳輸線所需要的傳輸時間與信號變化的一個周期所需要的時間接近時，即使

在穩(wěn)態(tài)工作情況下，傳輸線上電壓、電流不僅隨時間變化而且還隨傳輸線的長度

變化有關(guān)。因此沿傳輸線上的電壓、電流表達(dá)式要用偏微分方程來表示；其次，

傳輸線間的電阻、電感、電容以及電導(dǎo)不僅互不可分，而且沿線隨機(jī)分布。常把

傳輸線單位長度上的電阻Ri、電感L、電容Ci、電導(dǎo)G”統(tǒng)稱為傳輸線的分布

參數(shù)。

2、何為長線？何為短線？

答：當(dāng)傳輸線的幾何長度L比其上所傳輸?shù)碾姶挪ǖ淖钚〔ㄩL還長，即

迎時，傳輸線稱為長線，反之則為短線

100

3、闡述金屬傳輸線出現(xiàn)R、L、C和G的原因及它們的物理意義。

答：是因為利用這些電路參數(shù)和相應(yīng)的VAR關(guān)系，通過基爾霍夫定律對傳

輸線上的信號進(jìn)行研究，可較為準(zhǔn)確的列出傳輸線上任意一點的V和I的表達(dá)式。

物理意義：R取決于導(dǎo)線的材料和傳輸信號的頻率；L是由于變化的電流

流經(jīng)導(dǎo)體時，導(dǎo)體內(nèi)部及其周圍出現(xiàn)變化的磁通而產(chǎn)生的，導(dǎo)線的磁通量與產(chǎn)生

磁通的電流之比稱為電感頻率越高導(dǎo)線的電感越小；互相絕緣的平行雙導(dǎo)線可以

認(rèn)為是電容器的兩個極板，從而產(chǎn)生電容C,線路的直徑越大，雙導(dǎo)線間距越近,

線路越長時電容量越大；G反映了雙導(dǎo)線之間的絕緣情況，電導(dǎo)值越大導(dǎo)線之間

絕緣越差，漏電越嚴(yán)重。

4、傳輸線的特性阻抗和傳輸常數(shù)代表什么意義？

答：傳輸線的特性阻抗是線上任意…點的電壓入射波和電流入射波的比值，

或電壓反射波同電流反射波比值的負(fù)值。

傳輸常數(shù)代表了信號的電磁波沿均勻匹配線路傳輸時，一個單位長度回路內(nèi)

在幅值和相位上所發(fā)生的變化的程度。

5、當(dāng)ZC=ZL時，傳輸線處于什么工作狀態(tài)？傳輸線具有什么特點？

答：傳輸線處于行波工作狀態(tài)，特點如下：1、傳輸線上只存在入射波而無

反射波，電壓波或電流波處于純行波狀態(tài)；2、電壓波和電流波同相，其值之比

為傳輸線的特性阻抗Zc；3、有傳輸線任意截面處向終端負(fù)載方向看進(jìn)去的輸入

阻抗Z,“=Zc；4、因沒有發(fā)射，始端向終端方向傳輸?shù)墓β?，全部被?fù)載吸收，

IV

傳輸效率高。

6、當(dāng)ZCrZL時，傳輸線處于什么工作狀態(tài)？傳輸線具有什么特點？

答：此時傳輸線上既有行波，又有駐波，構(gòu)成行駐混合波狀態(tài)。

7、通信回路的串音損耗與串音防衛(wèi)度的物理意義是什么？

答：串音損耗是表征主串回路對被串回路影響大小的量，其值越大，則串音

功率越小，對相鄰回路的串音干擾越小；反之，串音干擾越大。串音防衛(wèi)度表明

被串回路本身對外來干擾的防衛(wèi)程度，串音防衛(wèi)度越大，則防衛(wèi)能力越強(qiáng)。

8、若已知f=5MHz,同軸電纜回路的一次參數(shù)：電阻與=500/切1,電感

k=02mH/km,電導(dǎo)G|=15〃S/6，電容G=33〃F/M"。試求該同軸電纜的

二次參數(shù)。

解：特性阻抗Zc=<m==77.85。

'33X10-9

衰減常數(shù)和相移常數(shù)為:

]x8.686

=2.79dB/km

或者不乘以8.686可得：0.321714Np/km

-39

(3=0Ji1G=2萬=2萬x5x1O'xVo.2xlOx33xlO=80.71rad/km

Y=a+j6=2.79+180.71

9、設(shè)某平行雙導(dǎo)線的直徑為2mm,間距為8mm,周圍介質(zhì)為空氣，求其特性

阻抗。

解：首先求右二幺In"叵牙，c=------7'

22

兀d,D+yjD-d

In------------

d

k=—=0.186Q

Z產(chǎn)

C171

v

10、設(shè)某同軸線的外導(dǎo)體內(nèi)直徑為20mm,內(nèi)導(dǎo)體外直徑為10mm,求其特性阻

抗；若在內(nèi)外導(dǎo)體之間填充￡為2.20的介質(zhì)，求其特性阻抗。

解：Z,=(60/5)*ln(0/d)=41.59Q

當(dāng)填充介質(zhì)后，Z=(60/而)*ln(O/d)=28.04Q。

第三章波導(dǎo)傳輸線理論

1、波導(dǎo)為什么不能傳輸TEM波?

答：因為若金屬波導(dǎo)中存在TEM波，那么磁力線應(yīng)在橫截面上，而磁力

線應(yīng)是閉合的，根據(jù)右手螺旋規(guī)則，必有電場的縱向分量Ez，即位移電流￡之

dt

支持磁場，若沿此閉合磁力回線2對H做線積分，積分后應(yīng)等于軸向電流(即

J)。

2、波導(dǎo)波長與工作波長有何區(qū)別？

答：波導(dǎo)中某波型沿波導(dǎo)軸向相鄰兩個點相位面變化2兀(一個周期T)之間

距離稱為該波型的波導(dǎo)波長，以加表示。而工作波長是由不同的信號波所特有

的，與自身性質(zhì)有關(guān)。

3、一空氣填充的矩形波導(dǎo)，其截面尺\(yùn)Ta=8cm,b=4cm,試畫出截止波入c長

的分布圖，并說明工作頻率fl=3GHz和f2=5GHz的電磁波在該波導(dǎo)中可以傳

輸哪些模式。

解：根據(jù)公式4=絲=?”可以得到,

hJ(5+(,

Vab

。24216

4=—=I=/=cmo

kc卜巴)2+凸2AW+4〃2

Vah

圖略。

(-7in8

由/=3G"z得，幾=上=±x7=0.1(加)

z于3xl09

而各模式的截止波長為，

4TEIO=2Q=0.16mAA

VI

4c7EOI=2。=0.08mYA

2X7.2X10~2X4.3X10-2

=0.074myZ

y/a2+b2J(7.2><10-2)2+(43x10-2)2

可見，該波導(dǎo)在工作頻率為3GHz時;只能傳輸Tgo波。

4^若將3cm標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ-100型(a=22.86mm,b=10.16mm)用來傳輸工

作波長入0=5cm的電磁波，試問是否可能？若用BJ-58型(a=40.4mm,b=

20.2mm)用來傳輸波長X0=3cm的電磁波是否可能？會不會產(chǎn)生什么問題？

解：(1)首先考慮TEio波，4仄10=2以=45.72加加=4.5cvn<4因此，不

能用來傳輸波長5cm的電磁波。

(2)同上，4TEIO=2。=80?8"，機(jī)〉4)因此可以傳輸。

5、設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)BJ-32型，a=72.12mm,b=34.04mm

(1)當(dāng)工作波長X=6cm時,該波導(dǎo)中可能傳輸哪些模式？

(2)設(shè)入0=10cm并工作于TE10模式，求相位常數(shù)%波導(dǎo)波長加、相速度

Vp、群速度Vg、和波阻抗ZTEIO

解：(1)4北10=2Q=144.24〃z加>幾可以傳輸；

A_Cr/Cr.nUi1=2b=68.08mm>幾可以傳輸v/CZyJ=a-1.2cm>6cm可以傳輸

2乃22ah

z==—,=—,

'(與+(與J3M2+(即)2

ah

m=l,n=1：=/=60.7mm>6cm,可以傳輸TEu和TMn波；

+(即『

m=l,n=2：33mm<6cm，不能傳輸；

[(bin)2+(a/)2

m=2,n=l：=49.5mm<6cm,不能傳輸。

s](bm￥+(Q〃)2

因此,只能傳輸TEio、TEu和TMn、。TE20

■)2,其中4m0=2。=144.24根加，帶入公式解得,

VII

夕=37.797。

6、在BJ-100型的矩形波導(dǎo)中傳輸頻率f=10GHz的TE10模式的電磁波。

(1)求入C、P、入p、和ZTEIO

(2)若波導(dǎo)寬邊a增大一倍，上述各量如何變化？

(3)若波導(dǎo)窄邊尺寸b增大一倍，上述各量又將如何變化？

(4)若波導(dǎo)截面尺寸不變，但工作頻率變?yōu)?5GHz,上述各量又將如何變化?

2冗

解：(1)\.TE\O-2a=45.72mm,—=1.58

c2()4

V?=I=3.98*108機(jī)/s,7=,=499.58Q

府Ft

(2)(3)(4)方法同上。

7、有-空氣填充的矩形波導(dǎo)工作于TE10模式，其工作頻率為10GHz,已測得

波導(dǎo)波長入p=4cm,試求：

(1)截止頻率f,和截止波長XC；

(2)相速度Vp、群速度Vg和波阻抗ZTEIO;

解：(1)由公式4=1得到2(.=4.54cm,則

/c3*108

/=—=----------=6.614G〃z;

『40.0454

(2)/=4cm*10*109=4*108/sV=—=2.25*108m/s,

gL

Zr￡=I2。"=120色=2.83*1()3Q。

8、有一內(nèi)充空氣，b<a<2b的矩形波導(dǎo)，以保證單模傳輸為前提，且工械率在

3GHz若要求工作頻率至少高于主模截止頻率的20%和至少低于次一高階模式

截止頻率的20%,試設(shè)計該波導(dǎo)的截面尺寸a和b。

注：由題意知，主模為TE10波，但次主模為可能為TE01波，也可能是TE20

VIII

波。因為二者截止波長為,

TE20：缶，TE01：2boTE10：2a

0.8fc2>f>1.2fcl

fcl=c/2a;fc2=c/2b

0.8*c/2b>f^l.2*c/2aor0.8*c/V2a>f>1.2*c/2a

So:a>6cm,b<4cm

9、設(shè)有空氣填充的內(nèi)直徑為5cm的圓形波導(dǎo)，試求：

(l)TEll,TMol和TE01,模式的截止波長；

(2)當(dāng)工作波長分別為7cm,6cm和3cm時,波導(dǎo)中可能存在:哪些模式？

(3)入0為7cm時主模的p、Vp、Vg、Xp和波阻抗。

解：(1)直接查表有々TEU=3.41。=3.41*2.5。加=8.525cm：

=2.62a=2.62*2.5c〃？=6.55cm；^cTEOi=1.64a=1.64*2.5cm=4.1cm

（2）當(dāng)工作波長為7cm時，

,=3.41a=3.41*2.5cm=8.525c/n>1cm,故可以存在。

=

4；TE2I2.06a=2.06*2.5cm=5.\5cm<1cm,故不可以存在。

4刃"01=2.62a=2.62*2.5cm=6.55cm<1cm,不可以存在。

綜上，在工作波長為7cm時，波導(dǎo)中只能存在TE11波。

同理可知，在工作波長為6cm時，可以存在的模式為TE11波和TM01波；

在工作波長為3cm時，可以存在的模式為TE11、TE21、TE01、TE31、TM01、

TM11以及TM21。

(3)X0為7cm時主模為TE11波，R.WAcm,=3.41?=3.41*2.5cm=S.525cm,

IX

匕=3*108Jl-(—)2=1.7e+8m/s；

V8.525

2TT

2=—=12.265cm；

10、空氣填充的圓形波導(dǎo)中傳輸主模，已知工作頻率f=5GHz,入o/M=0.9,試求:

(1)該波導(dǎo)的內(nèi)直徑；

(2)0和加

解：(1)f=5GHz,九o/址=0.9知，&=夕(9=9=6.67CTM

因為是傳輸主模，則為TE11波，有6.67cm=3.41a得至Ua=1.96cm,則內(nèi)直徑

為2a=3.92cm。

⑵夕嚀卜尹=?卜]=爺色底標(biāo)=45.65；

=——=13.76cm

11>設(shè)計一圓波導(dǎo)，工作波長九=7cm,只容許TEn波傳輸。

解：在波導(dǎo)中單模傳輸?shù)臈l件是：2.62a<k<3.41a。得至U2.053cm<a<2.672。

即只要滿足圓波導(dǎo)的a在上述范圍內(nèi)，即可保證為單模傳輸，也即只容許TE11

波傳輸。

12、有'-空氣同軸線的截面尺寸a=10mm,b=40mm。

(1)計算TE1LTE01和TM01三種模式的截止波長；

(2)當(dāng)工作波長X0=10cm時，求TEM模和TE11模的相速度。

解：(1)ACT￡II?7r(b+a)=\5.1\cm,4T?2(b-a)=6cm；\.TM0}?2[b-a)=6cm

(2)同軸線中相速度等于相應(yīng)介質(zhì)中波的傳播速度。所以有

VpTEM=%TEU=V=3*10'〃？/S

在TEM模中的截止波長為/lc=8所以v?=c{同軸線中相速度等于相

x

應(yīng)介質(zhì)中波的傳播速度｝

對于TE11vp==3.89x10"加/s

13、有一同軸線內(nèi)導(dǎo)體的半徑a=0.5mm,b=1.75mm,若絕緣材料的介電常數(shù)為

k該同軸線的特性阻抗為多少？并計算單模工作的工作頻率范圍。

解：Z”抑n,=75.17(0)

單模傳輸有c/f>兀（b+a）,代入數(shù)據(jù)得長4.244GHz。

第四章介質(zhì)光波傳輸理論

1.什么是光纖的數(shù)值孔徑？

答:光纖產(chǎn)生全反射時光纖端面最大入射角的正弦值Sin①。稱為光纖的數(shù)值

孔徑。

2.階躍型光纖場方程的推導(dǎo)思路是什么？

答：請參考教科書0?[2。

3.用射線理論描述階躍型光纖的導(dǎo)光原理是什么？畫出示意圖

答：已知纖芯半徑為。，折射率〃1，包層折射率為〃2并且有〃1>〃2。當(dāng)光線

①以。角從空氣（710=1）入射到光纖端面時，將有一部分光進(jìn)入光纖，此時

sin4="|Sin%。由于纖芯折射率〃i>〃o空氣，則仇<0，光線繼續(xù)傳播以。=（90匚4）

角射到纖芯和包層的界面處。如果0i小于纖芯包層界面的臨界角&=arcsin（112M\），

則一部分光線折射進(jìn)包層最終被溢出而損耗掉，另一部分反射進(jìn)入纖芯。但如此

幾經(jīng)反射、折射后，很快就被損耗掉了。如果必減小到例如光線②，則笈也減小

到即%=（90。-4），而&增大。如果4增大到略大于臨界角4時，則此光線

將會在纖芯和包層界面發(fā)生全反射，能量全部反射回纖芯。當(dāng)它繼續(xù)再傳播再次

遇到芯包界面時，再次發(fā)生全反射。如此反復(fù)，光線就能從一端沿著折線傳到另

一端。

XI

光纖中的子午線傳播

4.寫出導(dǎo)波的徑向歸一化相位常數(shù)、徑向衰減常數(shù)、歸一化頻率的表達(dá)式。

并簡述其物理意義。

答：為了使分析具有一般性，引入光纖兒個重要的無量綱參數(shù)。在纖芯和包

層中，令：｛/=("2庖_夕2嚴(yán)〃和卬=(力2_”溫嚴(yán)〃。式中，叫作導(dǎo)波徑向歸…

化相位常數(shù)；卬叫作導(dǎo)波徑向歸一化衰減常數(shù)。它們分別表示在光纖的纖芯和包

層中導(dǎo)波場沿徑向r的分布情況。

光纖的歸一化頻率丫=(2△嚴(yán)〃/也，在光纖中，以徑向歸一-化衰減常數(shù)w來

衡量莫一模式是否截止。W=0是導(dǎo)波截止的臨界狀態(tài)，對應(yīng)的歸一化徑向常數(shù)

Uc和歸一化頻率vc的關(guān)系：vc=uc=pm.|,n,Nm-I,n是m-1階Bessel函數(shù)的第n個根。

5.判斷某種模式能否在光纖中傳輸?shù)臈l件是什么？

答：若V>K時，該模式在傳輸中不會截止；若WK時，此模式截止。

6.階躍型光纖的單模傳輸條件是什么？

答：通常把只能傳輸一種模式的光纖稱為單模光纖，單模光纖只傳輸一種模

式即基模LP(n或HEU,所以它不存在模式色散且?guī)挊O寬，一般都在兒十

GHzkm以上，可一實用于長距離大容量的通信。要保證單模傳輸，需要二階模截

止即讓光纖的歸一化頻率V小于二階模LP”歸一化截止頻率，從而可得：0VV

<Vc(LPol)=2.4O48這一重要關(guān)系稱為“單模傳輸條件”。

7.什么是單模光纖的截止波長？寫出表達(dá)式。

答：通常把只能傳輸一種模式的光纖稱為單模光纖，單模光纖只傳輸一種模

式即基模LPoi或HEu。對某一光纖，每個模式，都對應(yīng)有一個截止波長4，當(dāng)

工作波長之<4時，該模式可以傳輸；當(dāng)九>4時，該模式就截止了。對于單模光

,..1/2

纖，其截止波長為4=2兀勺(2/\)a/VCo

XII

8.光纖產(chǎn)生的原因及其危害是什么？

9.光纖損耗和色散產(chǎn)生的原因及其危害是什么？為什么說光纖的損耗和色

散會限制系統(tǒng)的光纖傳輸距離？

答：造成光纖損耗的原因很多，主要有吸收損耗、散射損耗和附加損耗。吸

收損耗是光波通過光纖材料時，一部分光能被消耗(吸收)轉(zhuǎn)換成其他形式的能

量而形成；散射損耗是由于材料的不均勻使光散射將光能輻射出光纖外導(dǎo)致的損

耗；附加損耗屬于來自外部的損耗或稱應(yīng)用損耗，如在成纜、施工安裝和使用運(yùn)

行中使光纖扭曲、側(cè)壓等造成光纖宏彎和微彎所形成的損耗等。光纖的損耗將導(dǎo)

致傳輸信號的衰減，光纖損耗是決定光纖通信系統(tǒng)中繼距離的主要因素之一。

光纖的損耗將導(dǎo)致傳輸信號的衰減，所以把光纖的損耗又稱衰減。當(dāng)光信號

在光纖中傳輸時，隨著距離增長光的強(qiáng)度隨之減弱，其規(guī)律為：

P(Z)=P(0)10-a⑸功°；在光纖中，信號的不同模式或不同頻率在傳輸時具有不同的

群速度，因而信號達(dá)到終端時會出現(xiàn)傳輸時延差，從而引起信號畸變，這種現(xiàn)象

統(tǒng)稱為色散。對于數(shù)字信號，經(jīng)光纖傳播一段距離后，色散會引起光脈沖展寬，

嚴(yán)重時，前后脈沖將互相重疊，形成碼間干擾，導(dǎo)致誤碼率增加。因此，色散決

定了光纖的傳輸帶寬，限制了系統(tǒng)的傳輸速率或中繼距離。

10.光纖中都有哪幾種色散？解釋其含義。

答：根據(jù)色散產(chǎn)生的原因，光纖的色散主要分為：模式色散、材料色散、波

導(dǎo)色散和偏振模色散。下面分別給予介紹。

模式色散一般存在于多模光纖中。因為，在多模光纖中同時存在多個模式,

不同模式沿光纖軸向傳播的群速度是不同，它們到達(dá)終端時，必定會有先有后，

出現(xiàn)時延差，形成模式色散，從而引起脈沖寬度展寬；

由于光纖材料的折射率隨光波長的變化而變化，使得光信號各頻率的群速度

不同，引起傳輸時延差的現(xiàn)象，稱為材料色散。這種色散取決于光纖材料折射率

的波長特性和光源的線譜寬度；

波導(dǎo)色散是針對光纖中某個導(dǎo)模而言的，在不同的波長下，其相位常數(shù)

防同，從而群速度不同，引起色散。波導(dǎo)色散還與光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)、纖芯與包

層的相對折射率差等多方面的原因有關(guān)，故也稱為結(jié)構(gòu)色散；

對于理想單模光纖，由于只傳輸一種模式(基模LPoi或HEu模)，故不存在

XIII

模式色散，但存在偏振模色散。偏振模色散是單模光纖特有的一種色散，偏振模

色散的產(chǎn)生是由于單模光纖中實際上傳輸?shù)氖莾蓚€相互正交的偏振模，它們的電

場各沿x,y方向偏振，分別記作LP%和LP'oi，其相位常數(shù)A，%不同(四￥四),

相應(yīng)的群速度不同，從而引起偏振色散心。。

11.已知漸變型光纖纖芯的折射率分布為

〃⑺=n(0)^l-2A(—)20<r<a

求：光纖的本地數(shù)值孔徑NA(r)。

解：NA(r)=J”?(r)一〃；=〃(0)，2&1-(與1,0<r<a

12.均勻光纖芯與包層的折射率分別為：n】=l.50,n2=L45,試計算：

(1)光纖芯與包層的相對折射率差4?

(2)光纖的數(shù)值孔徑NA?

(3)在1km長的光纖上，由子午線的光程差所引起的最大時延差A(yù)fax?

(4)若在1km長的光纖上，將"max減小為10ns/km,112應(yīng)選什么值.

解：(1)△=(〃；—%?)/2勺2=3.28e-2；

(2)NA=7?,2-?2=0.384；

(3)由〃isin優(yōu)=〃2sin4可求出sin仇為1.45/1.5,則列出方程并解得此時

所走的光程為1.034483km,Atmax=(1.034483-1)/c=1.1494e-7s/m。

更正：Armax=L/(—sin-L/(—)

n\/

trIAL/Z]/Alt.、

則△\=T,T)

cn2

=(1000*1.5)/(3.0*108)*(1.5/1.45-1)

=172.35ns

(4)由題可以先求出光走的光程L=1003m。sin^=l/1.003=n2/L5,帶入

數(shù)據(jù)得到，112=1.4955。

XIV

更正：由公式八^^二口(五一1)可得，

cn2

N=41'T+1),

L/

代入數(shù)據(jù)可得：n2=1.497

13.已知階躍光纖纖芯的折射率ni=1.465,相對折射率差A(yù)MO.OI,纖芯半

徑a=25gm試求：

LPoi、LP02、LPn和LP12模的截止波長各為多少？

解：查表可以得到對應(yīng)的匕值分別為：0,3.8317,2.4048,5.5201,分

1/2

別帶入公式2c=27in1(2A)a/Vc,得到以下各值：無截止波長；

9.624pm(8.493Hm)；13.533pm；5.896pm。

14.階躍光纖，若ni=L50,Xo=L3pim,試計算

(1)若△=().25,為了保證單模傳輸，其纖芯半徑a應(yīng)取多大？

(2)若取a=5|im,為保證單模傳輸，△應(yīng)取多大？

解：(1)單模傳輸?shù)臈l件，o<網(wǎng)也叵<2,4048,將數(shù)據(jù)帶入解出

4

0<a<0.469|imo

(2)0<網(wǎng)吧叵<2.4048,帶入數(shù)據(jù)得到，0<A<2.2e-3。

4

15.階躍折射率光纖中m=1.52,n2=L49

(1)光纖浸在水中(no=1.33),求光從水中入射到光纖輸入端面的最大接

收角；

(2)光纖放置在空氣中，求數(shù)值孔徑。

解：(1)至少保證光在光纖中傳播時發(fā)生全反射，則根據(jù)〃isin6i=〃2sina有

sin8=L49/L52,則當(dāng)光從水中進(jìn)入光纖后的折射角a的sina=g可彳下，

根據(jù)公式msinzsina有1.33*sin^=1.52*sina,帶入數(shù)據(jù)解得出0.227md,則

最大接收角為0.456rado

XV

16.一階躍折射率光纖，纖芯半徑a=25卜im,折射率g=1.50,相對折射率差

△=1%,

長度L=2km。求：

（1）光纖的數(shù)值孔徑；

（2）子午光纖的最大時延差；

（3）若將光纖的包層和涂數(shù)層去掉，求裸光纖的NA和最大時延差。

解：（1）NA=々石=1.50*，2*1%=0.2121

（2）因為sin°o=M4,A?（nx-n2）/n1,求得sin<=0.214,

所以有Aimax=V1-（sin6>2）=1.585e-7s/km

（3）n2=1.0,=M一居時延差略。

第五章無線通信傳輸理論

1、簡述無線電波的傳播方式及其特點。

答：無線電波的傳播方式主要有地面波傳播、天波傳播、散射傳播和視距傳

播。

地面波傳播是指無線電波沿著地球表面的傳播，簡稱地波。其特點是信號比

較穩(wěn)定，但電波頻率愈高，地面波隨距離的增加衰減愈快。因此，這種傳播方式

主要適用于長波和中波波段。

天波傳播是指電波由高空電離層反射回來面到達(dá)地面接收點的這種傳播方

式。長、中、短波都可以利用天波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。

散射傳播是利用對流層或電離層中介質(zhì)的不均勻性或流星通過大氣時的電

離余跡對電磁波的散射作用來實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳播的。這種傳播方式主要用于超短波

和微波遠(yuǎn)距離通信。

視距（直射）傳播是指在發(fā)射天線和接收天線間能相互“看見”的距離內(nèi)，電

波直接從發(fā)射端傳播到接收端（有時包括有地面反射波）的一種傳播方式，又稱為

直接波傳播。微波波段的無線電波就是以視距傳播方式來進(jìn)行傳播。視距傳播的

應(yīng)用可分為三類情況。第一類是指地面上的視距傳播，如移動通信和微波接力電

XVI

路等；第二類是指地面上與空中目標(biāo)之間的視距傳播，如與飛機(jī)、通信衛(wèi)星等）;

第三類是指空間通信系統(tǒng)之間的視距傳播，如飛機(jī)之間、宇宙飛行器之間等。

2、簡述無線電波傳播特性。

答：電源波的波長不同，其傳播方式和特點也不同。但電磁波在傳播過程中

有以下共同特性。

①電磁波在均勻媒質(zhì)中沿直線傳播。在均勻媒質(zhì)中，電磁波各射線的傳播速

度相同，傳播中各射線相互平行，電磁場方向不變.所以傳播方向不變，即按原

先的方向直線向前傳播。

②能量的擴(kuò)散與吸收。當(dāng)電磁波離開天線后，便向四面八方擴(kuò)散，隨著傳播

距離增加，電磁波能量分布在越來越大的面積上，由于天線輻射的總能量一定，

所以離開天線的距離越遠(yuǎn)，空間的電磁場就越來越弱。

③反射與折射。當(dāng)電波由一種媒質(zhì)傳播到另一種媒質(zhì)時，在兩種媒質(zhì)的交界

面上，傳播方向會發(fā)生改變，產(chǎn)生反射和折射現(xiàn)象。電波的反射和折射同樣遵守

光學(xué)的反射和折射定律。

④電波的干涉。由同一電波源所產(chǎn)生的電磁波，經(jīng)過不同的路徑到達(dá)某接收

點時，該接收點的場強(qiáng)由不同路徑的電波合成，這種現(xiàn)象叫做波的干涉，也稱為

多經(jīng)效應(yīng)。合成電場強(qiáng)度與各射線電場的相位有關(guān)，當(dāng)它們同相位時，合成場強(qiáng)

最大；反相時，合成場強(qiáng)最小。所以當(dāng)接收點不同相位時，合成場強(qiáng)也是變化的。

⑤繞射現(xiàn)象。電波在傳播過程中有一定的繞道障礙物的能力。這種現(xiàn)象稱為

繞射。由于電波具有一定的繞射能力，所以能繞過高低不平的地面或有一定高度

的障礙物，然后到達(dá)接收點。因而有時在障礙物后面也能收到無線電信號。電波

的繞射能力與波長和障礙物兒何尺寸有關(guān)，當(dāng)障礙物的大小確定后，波長越長，

繞射能力越強(qiáng)，波長越短，繞射能力越弱。

3、介紹傳輸介質(zhì)對電波傳播的影響。

答：不同路由的中繼段，當(dāng)?shù)孛娴牡匦尾煌瑫r，對電波傳播的影響也不同。

主要分以下兒點討論。

地面對無線電波傳播的影響——主要有反射、繞射和地面散射。地面可以把

天線發(fā)出的一部分號能量反射到接收天線（光滑地面或水面反射的能量更大些）,

與主波（直射波）信號產(chǎn)生干涉，并與主波信號在收信點進(jìn)行矢量相加，其結(jié)果

XVII

是收信電平與自由空間傳播條件下的收信電平相比，也許增加，也許減小。

大氣對無線電波傳播的影響——在空間通信業(yè)務(wù)中，無線電波穿過大氣層

時，除路徑損耗外，還會產(chǎn)生其他影響。對流層與同溫層、電離層不同，它除了

含有各種氣體外，還含有大量的水蒸氣以及水氣的凝結(jié)物?？傊?，在無線通信中，

由于跨越距離大，因此影響電波傳播的因素也很多。主要有大氣對無線電波的折

射和衰減。

4、解釋自由空間和自由空間損耗的概念。

答：略。

5、惠更斯-菲涅爾原理的基本思想是什么？解釋菲涅耳區(qū)的概念。

答：惠更斯一菲涅耳原理關(guān)于光波或電磁波波動性學(xué)說的基本思想：光和電

磁波都是一種振動，振動源周圍的媒質(zhì)是有彈性的，故一點的振動可通過媒質(zhì)傳

遞給鄰近的質(zhì)點，并依次向外擴(kuò)展，而成為在媒質(zhì)中傳播的波?；莞乖硎?，

一點源的振動可傳遞給鄰近質(zhì)點，使其成為二次波源。當(dāng)點源發(fā)出球面波時，2

次波源產(chǎn)生的波前也是球面，3次，4次……波源也是如此。

由解析幾何可知，平面上一動點至兩定點T,R的距離之和為常數(shù)時，此動

點軌跡為橢圓。在空間，此動點軌跡為旋轉(zhuǎn)橢球面，如圖5-4所示。若在討論微

波傳播時，當(dāng)該常數(shù)為"幾/2,動點軌跡為第1菲涅耳橢球面，式中”=四。

若該常數(shù)為d+2%/2,動點軌跡為第2菲涅耳橢球面，圖5-4中分別用A和B

標(biāo)出。常數(shù)為〃+祖―且n=l,2,……時，動點軌跡為第n菲涅耳橢球面。

6、K值是怎樣定義的？溫帶地區(qū)K值變化范圍是多大？K值的變化意味著

什么？

答：由于大氣折射的作用，使實際的電波傳播不是按直線進(jìn)行，而是連續(xù)折

射彎曲的曲線，為了便于分析，在工程上，引入“等效地球半徑Re”概念。引入

Re后，便可把電波仍視為直射線，而真正地球半徑R(6370km)變成了Re,。

定義K為等效地球半徑系數(shù)：K=J—匚廠由此式可知，K由折射率梯

R1+R也

度也決定，而也又受溫度、壓力、濕度等參數(shù)的影響，故K是反映氣象參數(shù)

dhdh

XVIII

對電波傳播影響的重要系數(shù)。

大氣折射對電波傳播路徑的影響，可以根據(jù)電波受大氣折射的軌跡，對大氣

折射分為三類，當(dāng)也>0,KV1時，Re<R,此時電波射線折射向上彎曲，與

dh

地球彎曲方向相反，故稱負(fù)折射。當(dāng)—<0,K>1時，Re>R,此時電波射線

dh

折射向下彎曲，與地球彎曲方向相同，故稱正折射。在正折射中，K=oo稱為臨

界折射。K=4/3,p=4R稱為標(biāo)準(zhǔn)大氣折射；K<0,p<R口寸稱為超折射現(xiàn)象。當(dāng)—=

dh

0,K=1時，Re=R,此時大氣折射指數(shù)不隨高度變化，大氣為均勻介質(zhì)，射線

軌跡為一直線，相當(dāng)電波射線的曲率半徑P=8,故稱無折射。

7、大氣和地面造成了兒種衰落？衰落產(chǎn)生的原因以及抗衰落所采用的技術(shù)

有那些？

答：當(dāng)電波傳播空間的參數(shù)變化時，收信端的收信電平會偏離設(shè)計值，稱為

傳播衰落。引起衰落的原因是多方面的，大體上可以歸為兩大類：第一類是由氣

象條件的不平穩(wěn)變化引起的，如大氣折射的慢變化，雨霧衰減以及大氣中不均勻

體的散射等引起的衰落；第二類是由多徑傳播引起的衰落。由于氣象條件不平穩(wěn)

變化，使傳播發(fā)生異常，可能出現(xiàn)多條傳播路徑.這就稱為多徑傳播。這時到達(dá)

接收天線的幾條射線在垂直天線口面上的相位不可能完全相同，產(chǎn)生相互迭加干

擾，使合成信號產(chǎn)生或深或淺的衰落。

抗衰落一般采用分集技術(shù)和自適應(yīng)均衡技術(shù)來實現(xiàn)。主要技術(shù)有分集技術(shù)和

自適應(yīng)均衡。

8、微波和衛(wèi)星通信中將采用哪些抗衰落技術(shù)？

答：在微波和衛(wèi)星通信中，主要采用的是分集技術(shù)和自適應(yīng)均衡技術(shù)來實現(xiàn)

抗衰落。

9、無線(如衛(wèi)星、移動通信)中將采用哪些抗衰落技術(shù)？

答：減少通信距離；增加發(fā)送功率；調(diào)整天線高度；選擇合適路由；在移動

通信中采用微蜂窩、直放站；采用分集技術(shù)、均衡技術(shù)、瑞克技術(shù)、糾錯技術(shù)等。

10、簡述碼分多址的工作原理。

答：碼分多址(CDMA,CodeDivisionMultipleAccess)是一種利用信號結(jié)

構(gòu)的正文性來鑒別有用信號的多址方式。在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，站址的劃

XIX

分是根據(jù)各站的碼型結(jié)構(gòu)不同來實現(xiàn)的。各地球站可以便用相同的載波頻率，占

用同樣的射頻帶寬，在任意時間內(nèi)發(fā)射信號。一般選擇偽隨機(jī)(PN)碼作地址碼。

一個地球站發(fā)出的信號，只能用與它相關(guān)的接收機(jī)才能檢測出來。

11、已知發(fā)信功率PT=10W,工作頻率f=4.2GHz,兩微波站相距50km,GT

=1000倍，GR=38<1B,收、發(fā)天線的饋線損耗[Lr]=[Lt]=3dB。求：在自由空間

傳播條件下接收機(jī)的輸入功率電平和輸入功率。

解：⑷=1。噴=狽(等")

=32.45+201g50(km)+20lg4.2*103(MHz)?138.89^/5

將PT=1W換成電平值，PT=10炮10。00加%“卬=40d8m

=40+30+38-3-3-138.89=-36.89dBm

PK=Prx=10x10T3389亞=j29e-13(w)

12、已知兩微波站相距46km,反射點離發(fā)端18km,且天線高度恰好滿足自

由空間的余隙h(”通信頻率為6GHz,地面反射因子上0.7。求：天線的自由空

間的余隙瓦和衰落因子[Lk]

匕_1.lAddlc18*(46-18)

解：首先求Fi，耳1r=’丁t'2=,746=234”

%=0.5776=0.577*23.4=13.5機(jī)

13、某微波傳輸信道，發(fā)射天線的增益為32dB,接收天線的的增益為20dB,

收發(fā)距離為24500km,載波中心頻率為6.904GHz,求該信道的基本傳輸損耗為

多少?若發(fā)射功率為25w,接收機(jī)的接收到的功率為多少？

[LrJ^32.45+201gd(/<m)+201gf(MHz)-[G./.](dB)-[G/l](dB)

解：⑴=32.45+201g24500(歷〃)+201g6904(M"z)-32(18)-20(6/8)

=145〃

⑵PR=P〔x10如"。=25xlol"=7.9x10-%)

14、已知在自由空間傳輸條件下接收機(jī)的收信功率P=-35dBm,在傳輸

途中有如圖5-7所示的刃形障礙物，且生=-0.5Fi(B是第1費(fèi)涅耳區(qū)半徑),求

此時收信功率電平。

XX

解：由/zc=-0.5Fi可知%/FI=-0.5,查圖得到損耗為L=12dB,

此時的接收功率電平為P=-35-12=-47dBmo

第七章移動通信傳輸信道的特性

1、何謂移動通信？

答：所謂移動通信，就是通信的一方或雙方是在移動中實現(xiàn)通信的。

2、移動通信的信道有些什么特點？

答：移動通信的傳輸特點：1、必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸；2是在復(fù)

雜的干擾環(huán)境中進(jìn)行的傳輸；3頻譜資源非常有限；4、傳輸效果涉及的因素眾

多。

3、移動通信的工作方式有哪兒種？各有什么特點？

答：移動通信的工作方式分為單工通信方式和雙工通信方式。

所謂單工通信方式，是指通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時進(jìn)行收和發(fā)的

工作方式，消息只能單方向進(jìn)行傳輸；所謂全雙工通信，是指通信雙方可同時進(jìn)

行雙向傳輸消息的工作方式。在這種方式下，雙方都可同時進(jìn)行收發(fā)消息，全雙

工通信的信道必須是雙向信道。

4、GSM移動通信系統(tǒng)由幾部分組成？每部分的作用是什么？

答：移動通信系統(tǒng)一般由移動臺(MS)、基站子系統(tǒng)(BSS)、移動交換子

系統(tǒng)(MSS)以及與其他網(wǎng)(如PSTN、Internet等)相連的中繼線等組成。

移動臺或移動終端(MT)是移動通信系統(tǒng)不可缺少的一部分，它有手持機(jī)

和車載臺等類型。目前，移動終端除基本的電話業(yè)務(wù)以外，還可為用戶提供一些

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多媒體業(yè)務(wù)和移動增值業(yè)務(wù)等非話音業(yè)務(wù)。

基站子系統(tǒng)包括一個基站控制器(BSC)和由其控制的若干個基站收發(fā)信機(jī)

(BTS)或基站(BS)。基站子系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理無線資源，實現(xiàn)固定網(wǎng)與移動用戶之

間的通信連接，傳送或接收系統(tǒng)信號和用戶信息。發(fā)信機(jī)(BTS)與基站控制器

(BSC)之間采用有線中繼電路傳輸信號，有時也可采用微波中繼方式。

移動交換子系統(tǒng)(MSS)主要包括移動交換中心(MSC/GMSC)、歸屬位置寄存

器(HLR)、訪問位置寄存器(VLR)、認(rèn)證中心(AUC)、短消息業(yè)務(wù)中心(SMC)等。

移動交換中心主要用來處理信息的交換和整個系統(tǒng)的集中控制管理，負(fù)責(zé)交換移

動臺各種類型的呼叫，如本地呼叫、長途呼叫和國際呼叫，提供連接維護(hù)管理中

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心的接口，還可以通過標(biāo)準(zhǔn)接口與基站子系統(tǒng)、其他MSC、固定電話網(wǎng)（PSTN）

/Internet等外部網(wǎng)絡(luò)連接。為有效地提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，現(xiàn)在移動交換子系統(tǒng)還

包括相應(yīng)的分組業(yè)務(wù)節(jié)點，如SGSN,GGSN等。

在現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)中，移動臺與基站通過無線鏈路建立連接，然后通

過地面電路連接到移動業(yè)務(wù)中心（MSC）,再通過網(wǎng)關(guān)移動業(yè)務(wù)中心（GMSC）

接入公共電話交換網(wǎng)絡(luò)（PSTN）或其它的公共陸地移動網(wǎng)絡(luò)（PLMN）o在這種

網(wǎng)絡(luò)中，移動性管理是通過HLR/VLR結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。

5、指出移動通信的傳輸特點。

答：移動通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中進(jìn)行的傳輸。無線電波傳輸方式具有復(fù)

雜性、開放性。移動通信系統(tǒng)的移動臺和基站臺所發(fā)射的微波段的無線電波，在

傳播中不僅存在大氣（自由空間）傳播損耗，還有經(jīng)多條不同路徑來的眾多反射

波合成的多徑信號產(chǎn)生的多徑衰落。地形構(gòu)造、粗糙程度和各種建筑物的阻擋、

屏蔽作用以及散射和多徑反射等的影響都將使信號發(fā)生衰落。

6、闡述頻分雙工和時分雙工的區(qū)別和各自特點。

答：區(qū)別：在頻分雙工中，收發(fā)用不同的頻段，但時間上連續(xù)收發(fā)；在時分

雙工方式中，收發(fā)用同一頻段，但通過不同時間段進(jìn)行收發(fā)。

各自特點：在FDD方式中，接收和傳送位于分離的兩個對稱頻率信道上，

用保證頻段來分離接收和傳送信道。在TDD方式中接收和傳送是利用同一頻率

信道的不同時隙實現(xiàn)的，用保證時間來分離接收與傳送信道。

7、敘述典型移動通信系統(tǒng)的主要工作頻段。

答:GSM采用的是900MHz頻段，IS-95采用的是800MHz,分配給第三代

移動通信的是2GHz。

8、介紹產(chǎn)生陰影效應(yīng)和多徑效應(yīng)的原因。

答：當(dāng)電磁波在傳輸路徑上遇到高矮、位置、占地面積不等的建筑物，起伏

的地形、山峰和森林等阻擋時，會形成電磁場的陰影，移動臺通過這些陰影時就

會造成接收場強(qiáng)中值的變化，這就是產(chǎn)生陰影效應(yīng)的原因。

實際中接收點的電波是直射波、反射波、繞射波和散射波的合成，由于每條

傳播路徑各不相同，各路徑信號的時延也各不相同，接收點信號的矢量合成的結(jié)

果就形成接收點場強(qiáng)瞬時值的快速、大幅度的變化，這就是引起多徑效應(yīng)的原因。

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9、給出按照多徑信道特征參數(shù)不同劃分的信道分類。

答：可以分為3類：（1）平坦衰落信道和頻率選擇性衰落信道；（2）快衰落

信道和慢衰落信道；（3）空間選擇性衰落信道和非空間選擇性衰落信道。

10、簡述噪聲的分類和特性。

答：噪聲分為內(nèi)部噪聲和外部噪聲，內(nèi)部噪聲只要是設(shè)備本身產(chǎn)生的噪聲，

而外部噪聲才是真正對移動信道的影響較大的噪聲。

11、解釋鄰道干擾、同頻道干擾、互調(diào)干擾、遠(yuǎn)近效應(yīng)和符號間干擾。

答：鄰道干擾是指相鄰的或鄰近頻道之間信號的相互干擾。

同頻道干擾是指所有落到接收機(jī)同帶內(nèi)的與有用信號頻率相同或相近的無

用信號的干擾。

互調(diào)干擾是指試傳輸信道中的非線性電路產(chǎn)生的。

遠(yuǎn)近效應(yīng)是指近處無用信號壓制遠(yuǎn)處有用信號的現(xiàn)象。

符號間干擾是由于數(shù)字脈沖的擴(kuò)展造成相鄰符號的重疊，從而產(chǎn)生的干擾。

12、基站天線有效高度為50m,移動臺天線高度為2m,由r（）=10km和要求

的有用信號和干擾信號的比［S/I］=22dB,試求同道再用距離Do

解：@"=10訪=3.55

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