4.3工作频段为f?900MHz模拟移动电话系统TACS的信令采用数字信号方式。其前向控制信道的信息字A和B交替采用重复发送5次,如图所示。每字(40bit)长度5ms。为使字A(或B)获得独立的衰落,移动台的速度最低是多少?
1 A 2 B A B ?? 5 A B
5ms 35ms
解:要获得时间分集增益,要求重发时间间隔满足:
?T?11 ?2fm2?v/??c/fc3?108所以v?????16.67m/s
2?T2?T2?T?f2?10?10?3?900?106?
4.4合并方式有哪几种?哪一种可以获得最大的输出信噪比?为什么?
答:合并方式有常用的选择式合并、最大比值合并和等增益合并,之外还有开关式合并方式。
其中最大比值合并可以获得最大的输出信噪比,因为合并后信号的振幅与各支路信噪比相联系,信噪比愈大的支路合并后的信号贡献愈大。所以,即使当各路信号都很差,使得没有一路信号可以被单独解出时,最大比值合并算法仍有可能合成一个达到SNR要求的可以被解调的信号。这种方法的抗衰落统计特性是最佳的。
4.6什么是码字的汉明距离?码字1101001和0111011的汉明距离等于多少?一个分组码的汉明距离为32时能纠正多少个错误?
答:码字的汉明距离是指两个码组中对应位置上具有不同二进制码元的位数。 码字1101001和0111011的汉明距离等于3.
若要纠正t个随即独立错误,要求dmin?2t?1,一个分组码的汉明距离为32时,能纠正15个错误。
4.7已知一个卷积码编码器由两个串联的寄存器(约束长度3),3个模2加法器和一个转换开关构成。编码器生成序列为g(1)=(1,0,1),g(2)=(1,1,0),g(3)=(1,1,1)。画出它的结构方框图。
b a 寄存器 寄存器
4.8题图4.2是一个(2,1,1)卷积码编码器。设输入信息序列为10111,输出是什么?
寄存器
答:输出是1110110101。
4.11信道均衡器的作用是什么?为什么支路数为有限的线性横向均衡器不能完全消除码间干扰?
1均衡干扰器的作用是把码间干扰的接受序列{x}变为无码间干扰的序列{y} 答:○nn2有采用均衡器可以看出输出序列的码间干扰情况有了改善但还不能消除码间干扰如两头两个不均衡○
器,这是残留的码间干扰增加均衡器的抽头数均衡效果就加强但是两边总是有残留的码间干扰。
4.14PN序列有哪些特征使得它具有类似噪声的性质?
答:平衡特性、游程特性、相关特性
4.15计算序列的相关性:
(1)计算序列a=1110010的周期自相关性并绘图(取10个码元长度); 7,-1,-1,-1,-1,-1,-1,7
(2)计算序列b=01101001和c=00110011的互相关系数,并计算各自的周期自相关系性并绘图(取10个码元长度); Ra,b=-0.25
B:8,-4,0,4,-8,4,0,-4,8 c:8,0,-8,0,-8,0,-8,0,8
(3)比较上述序列,哪一个最适合用作扩频码?
答:A适合,因为a对准时又最大输出,对不准时可以抑制输出
4.16简要说明直接序列扩频和解扩的原理。
答:由于x(t)=b(t)c(t)的频谱等于b(t)的频谱与c(t)的频谱的卷积。b(t)和c(t)相乘的结果使携带信息的基带信号的带宽被扩展到近似为c(t)的带宽Bc。扩展的倍数就等于PN序列一周期的码片数N=Bc/Bb=Tb/Tc,而信号的功率谱密度下降到原来的1/N。信号这样的处理过程就是扩展,c(t)在这里起着扩频的作用,称作扩频码,这种扩频方式就是直接序列扩频。
在接收端,接收机接收到的信号r(t)一般是有用的信号和噪声及各种干扰信号的混合。为了突出解扩的概念,这里暂时不考虑他们的影响,即r(t)=s(t)。接收机将收到的信号首先和本地产生的PN码c(t)相乘。由于
c2(t)?(?1)2?1所以
r?t?c?t??s?t?c?t??b?t?c?t?cos?ct?c?t??b?t?cos?ct
相乘所得信号显然是一个窄带的2PSK信号,它的带宽等于2Rb=2/Tb。这样的信号恢复为一个窄带信号,这一操作过程就是解扩。
4.17为什么扩频信号能够有效的抑制窄带干扰?
答:扩频信号对窄带干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时,对干扰信号的扩频,这降低了干扰信号的功率谱密度。扩频后的干扰和载波相乘、积分大大削弱了他对信号的干扰,因此在采样器的输出信号受干扰的影响将大大减小输出的采样只会比较稳定。
4.18RAKE接收机的工作原理是什么?
答:RAKE每个相关器喝多径信号中的一个不同的时延的分量同步,输出就是携带相同信息但时延不同的信号。把这些输出信号适当的时延对齐,然后按某种方法合并就可以增加信号的能量,改善信噪比。
第五章 蜂窝组技术
5.1说明大区制和小区制的概念,指出小区制的主要优点。
答:1、小容量的大区制:是指一个基站覆盖整个服务区。为了增大单基站的服务区域,天线架设要高,发射功率要大。
2、大容量的小区制:是指把整个服务区域划分为若干个小区,每个小区分别设置一个小基站,负责本区移动通信的联络的控制。
小区制的主要优点:容量大,通信质量好
5.2简单叙述切换的基本概念。
答:当移动用户处于通话状态时,如果出现用户从一个小区移动到另一个小区的情况,为了保证通话的连续,系统要将对该MS的连接控制也从一个小区转移到另一个小区。这种将正在处于通话状态的MS转移到新的业务信道上(新的小区)的过程称为“切换”。
5.3什么是同频干扰?是如何产生的?如何减少?
答:同频干扰:是指相同载频电台之间的干扰 如何产生的:蜂窝小区的结构产生的。
如何减少:合理的选定蜂窝结构与频率规划,表现为系统设计中队同频道干扰因子的选择。
5.4试绘出单位无线区群的小区个数N=4时,3个单位区群彼此邻接时的结构图形。假定小区的半径为r,邻接无线区群的同频小区的中心间距如何确定?
4 3
2 1
4 3
2 1
1 3
4 2
答:同频小区的中心相距 :D=3NR?23R
5. 5面状服务区的区群是如何组成的?模拟蜂窝系统同频无线小区的距离是如何确定的?
答:面状服务区的去群是由:面状的簇无限复制组成的。
频率复用距离D是指最近的两个同频小区中心之间的距离。在一个小区中心或相邻小区中心作两条与小区的边界垂直的直线,其夹角为120°。此两条直线分别连接到最近的两个同频点小区中心,其长度分别为I和J,于是同频距离为:
D2?I2?J2?2IJcos120??I2?IJ?J2令I?2iH,J?2jH3R2R是小区半径则,I?3iR,J?3jRH为小区中心到边的距离,H?D?3NRN?i2?ij?j2
5.6N-CDMA系统的有效频带宽度为1.2288MHz,话音编码速率为9.6kbit/s,比特能量与噪声密度比为6dB,则系统容量为多少?
答:系统容量为:
?wm?1???R?b
?Eb1?1.2288?1030.6?/?/10?33.15 ?N9.6?O5.8说明开环功率控制和闭环功率控制的不同之处?
答:闭环功率控制建在开环控制的基础上,对开环功率的控制进行校正,开环功率控制简单易行,可调范围
大,控制速度快,对降低慢衰落比较有效,只能起到粗控的作用。闭环功率控制精确高,存在时延,时延上升,功率控制下降。
5.9说明内环功率控制和外环功率控制的不同之处?
答:内环是快速闭环功率控制,在基站移动台之间的物理层进行。通信本端接收通信对端发出的功率控制命令控制本端的发射功率,通信对端的功率控制命令的产生是通过测量通信本端的发射信号的功率和信干比,与预置的目标功率或信干比相比,产生功率控制命令以弥补测量值低于预设值,功率控制命令就是上升;测量值高于预设值,功率命令就是下降。
外环是慢速闭环功率控制,其目的是使每条链路的通讯质量基本保持在设定值。外环功率控制通过鼻环功率控制间接影响系统用户容量和通讯质量。外环功率控制调节闭环功率控制可以采用SIR或目标功率值。基于每条链路,不断的比较误码率或误帧率与质量要求目标BER或目标FER的差距,弥补性的调节每条链路的目标SIR或目标功率。
5.10什么是硬切换?什么是软切换?软切换有哪些优点和缺点?采用软切换的前提是什么?
答:硬切换是指在新的通信链路建立之前,先中断旧的通信链路的切换方式,即先断后通。
软切换是指需要切换时,移动台先与目标基站建立通信链路,再切断与原基站之间的通信链路的切换方式,即先通后断。
软切换的优点:①提高切换成功率;②增加系统容量;③提高通信质量。
软切换的缺点:①导致硬件设备的增加;②占用更多资源;③当切换的触发机制设定不合理导致过于频繁的控制消息交互时,也会影响用户正在进行的呼叫质量;④系统自身的干扰。
采用软切换的前提是:软切换只有在使用相同频率的小区之间才能进行,因此模拟系统、TDMA系统不具有