现代通信复习选读.ppt

考试安排 2014.1.22 （星期四）上午 9:00~11:00 题目类型：计算题（4×10）、简答题（3×20） 注意事项： 考生持学生证进入考场，并按监考教师安排顺序就座。 考生一律不准自带稿纸，桌面四周及抽屉必须保持清洁。严禁考生携带任何具有通讯功能的设备（手机等）进入考场，一旦带入，在考前交予监考人员保管者，不作处理。凡是在考试期间携带、摆放和使用通讯工具者将根据学校规定，按考试违纪或作弊处理。 ?开考半小时内不准离开考场，离开考场者，一律按交卷处理，迟到半小时者不准参加考试。 奈奎斯特频率与奈奎斯特速率 奈奎斯特频率 奈奎斯特速率 扩频技术的分类 * 与矩形波导类似，波导受限于最低频率称为截止频率，低于截止频率的电磁波将不能在波导中传播。相反允许通过波导的最长波长称为截止波长，定义为可在波导内传播的最大波长。换句话说，只有工作频率对应的波长小于截止波长的电磁波才能在波导内传播。 * 移动通信电波传播最具特色的现象是多径衰落, 或称多径效应。无线电波在传输过程中会受到地形、地物的影响而产生反射、绕射、散射等, 从而使电波沿着各种不同的路径传播, 这称为多径传播。由于多径传播使得部分电波不能到达接收端, 而接收端接收到的信号也是在幅度、相位、频率和到达时间上都不尽相同的多条路径上信号的合成信号, 因而会产生信号的频率选择性衰落和时延扩展等现象, 这些被称为多径衰落或多径效应。 * 码分多址与频分多址以及时分多址相比较，具有容量大、低功率、软切换、抗干扰强等一系列优点。但是，在CDMA系统中，由于所有用户均使用相同频段的无线信道和相同的时隙，用户间仅靠地址扩频码的不同，即依靠它们之间的互相关特性加以区分。若用户间的互相关不为零，则用户间就存在着干扰，我们称这类干扰为多址干扰。同时，由于CDMA为一干扰受限系统，即干扰的大小直接影响系统容量，因此有效地克服和抑制多址干扰就成为CDMA系统中最重要、最关键的技术。 除了多址干扰本身的直接影响以外，在上行链路中，如果保持小区内所有移动台的发射功率相同，由于小区内移动台用户的随机移动，使得移动台与基站间的距离是不同的，离基站近的移动台的信号强，离基站远的移动台的信号弱，那么将会产生以强压弱的现象，这就是所谓的“远近效应”。通常，路径损耗的动态范围可达80 dB。在下行链路中，当移动台位于相邻小区的交界处时，收到所属基站的有用信号功率很低，同时还会受到相邻小区基站较强的干扰，这就是所谓的“角效应”。除此之外，电波传播中由于大型建筑物的阻挡，形成“阴影”效应产生了慢衰落。再加上移动信道固有的快衰落，这一切都将会导致系统容量下降和实际通信服务范围缩小等。解决这些问题的一个最有效的方法是采用功率控制技术。因此可以认为，功率控制技术是CDMA走向实用的一项核心技术。 * IMTS是美国贝尔实验室于1965年在MTS的基础上所发展的汽车公用无线电话 * 小区制是将整个服务区划分成若干个小无线区，每个小无线区分别设置一个基站，负责与本区内所有移动台的无线电通信；同时设置一个或几个移动电话交换中心(MSC)，实现对这些基站的统一控制与交换接续，实现服务区内移动用户与移动用户、移动用户与固定电话用户之间的通信联络，如图3.33所示。 * 采用小区制后，单个基站的服务半径不大，这样基站和移动台都可以用较小的功率发信，有利于减小电台之间的相互干扰，延长移动台电池的持续工作时间，如现在移动台的功率可降到几百毫瓦。但是，在这种结构中，移动用户在通话过程中，从一个小区转入另一个小区的概率增加，移动台需要经常更换工作信道而不引起通话中断(这个过程称为越区切换)，由于基站、移动台数目众多，所以造成系统控制交换非常复杂，建网的成本很高。 * 小区制面临的首要问题是如何进行无线服务区的划分。影响无线区域划分的因素有很多，如服务区域范围、用户数及容量密度。就目前大多数移动通信网的无线区组成来看，可根据用户的区域分布分为带状网和面状网。带状网是指无线电场强覆盖区域呈带状，其业务范围要在一个狭长的带状区域内进行，也称链状网，主要用于铁路、高速公路和沿江通信，如图3.34所示。当业务覆盖区域为面状时，构成面状网，蜂窝移动电话网和公用无绳电话网一般都属于面状网。 * 如果基地台位于小区的中心，采用全向天线，在理想情况下小区的覆盖区域是一个圆形，这称为“中心激励”方式，如图3.37(a)所示。若在每个蜂窝的相间的三个角顶点上设置基地台，并采用三个互成120°的扇形定向天线，同样能够实现小区覆盖，这称为“顶点激励”激励方式，如图3.37(b)所示。 * 假设采用7小区复用，对于120°扇区，第一层的干扰源数目由6下降到2。这是因为6个同频小区中只有2个能接收到相应信道组的干扰，参见图3.