无线通信复习资料

1、1.3G标准：WCDMA TD-SCDMA CDMA2000 EDGE2.2G蜂窝网络：GSM:欧洲，TDMA/FDD 临时标准136：美国， 临时标准95，美国，CDMA/FDD3. 演变： IS-95-IS95-B-CDMA GSM,IS-136&PDC-HS-CSD,GPRS,EDGE-WCDMA,TDSCDMA,EDGE4.IS95B:允许一个用户可以同时使用8个Walsh码，用户速率115.2Kbps(8*14.4).HSCSD:4×14.4Kbps=57.6Kbps.GPRS:通用无线分组业务。非实时，突发方式，最高8×21.4=171.2Kbps.ED

2、GE:增强的GPRS，将调制方式GMSK改为8-PSK，峰值速率547.2Kbp5.WCDMA:欧洲电信标准协会ETSI支持. 对多种2.5G TDMA技术的后向兼容。 信道带宽5MHz，速率8K-2Mbps。 每个信道可以支持100-350个话音信道。 直接序列扩频 频谱利用率是GSM系统的6倍6.CDMA2000：由通信工业协会TIA发起。 支持307Kbps-2Mbps的用户速率。 信道带宽1.25MHz。 特点：系统容量大，功耗低，廉价的演进方案。7.TD-SCDMA:信道带宽1.6MHz。 数据速率可达384Kbps8.常见的无线通信标准：WLAN 无线个人区域WPAN ( 1)UW

3、B(2)蓝牙(3)Home RF HiperLAN WMAN9.无线局域网WLAN:802.11b工作在2.4G ISM(工业、科研、医疗)频段内14个中心频道。 802.11a工作于5.7255.825GHz 提供25Mbit/s54Mbit/s的带宽 802.11g一种提升。 WIFI:802.11b保准10:。WPAN:1)UWB:802.15.3标准 2)蓝牙：2.4GHz和5.8GHz 1Mb/s（2.4GHz）， 2Mb/s（5.8 GHz） 输出功率：1mW（0dBm）通信距离为10m，100mW为100m 标准：IEEE802.15.1蓝牙标准（开放标准） 3）home rf:

4、2.4GHz频段 室内覆盖范围为45米； 调制分为2FSK与4FSK两种，采用调频调制可以有效地抑制无线环境下的干扰和衰落11. HiperLAN：工作于5GHz频带，数据速率最高可达25Mbps。整体上HiperLAN1与802.11b是相当的; 12. 无线城域网 WMAN：70Mbit/s，50公里覆盖范围 802.16 WMAN标准13.大区制的思想:高天线，大功率200w。 小区制的思想：目的提高频率的利用率 14. 大区制：一个基站(BS)覆盖整个服务区 优点：组成简单，投资少，见效快。 缺点：频率利用率和通信容量不高。15. 小区制：功率：5至20W.16. 基站作用：负责本区移

5、动通信的联络和控制，在移动业务交换中心的统一控制下，实现小区之间移动用户通信的转接，以及移动用户与市话用户的联系。17. 区群：由采用不同信道的若干小区组成的覆盖区域。18. 频率复用：将相同的频率在相隔一定距离的小区中重复使用19. n频制：称采用不同信道组的n个小区 ，20. 组成的区群为n频制。21. 小区形状比较：在覆盖范围一定的情况下，正六边形所需要的基站最少 22. 中心激励：采用全向天线23. 顶点激励采用定向天线：优点：减少同频干扰，消除阴影衰落 原理：定向天线覆盖范围为半圆，基站设在顶点处，三个基站就可对一个小区无死角覆盖24. 区群（簇）：由彼此相邻、无缝覆盖、相邻的同频小

6、区间距相等的若干个小区构成。25. 簇内信道不能重复，簇内小区数N=i2+ij+j226. 找同频小区的方法：沿着任何一条六边形的边移动i个小区， 逆时针旋转60°后，再移动j个小区。27. 簇与系统容量的关系：在保证通信质量的前提下尽可能减少簇N，因为N越大，系统容量越小28. 信道分配：固定分配：简单可靠，但信道利用率低 动态分配：信道利用率高，但控制复杂29固定分配：1）分区分组配置法：配置原则： （1） 尽量减少占用的总频段。 （2） 同一区群内不能使用相同的信道； （3） 小区内采用无三阶互调的相容信道：去群内没有信道序号差相同的两组信号，为了防止互调干扰 2）等间距配置法

7、：要点是频率间距足够大，虽然这样的频率配置可能正好满足产生互调的频率关系di,x=dk,j，但频距大，接收机滤波器可以滤除干扰30. 越区切换：当移动台从一个小区移动到另一个小区时，为了保持通信不中断而进行信道的切换31. 软切换：CDMA，码分信道切换，频道不变32. 硬切换：GSM，频道切换33. 思考：在发生越区切换时，CDMA系统内都是软切换，GSM系统内都是硬切换，对吗？ 前半句错误：因为当通信终端从一个小区移动到另一个小区时为了防止通信中断，由于簇内信道不能重复，所以必须切换信道，此时是硬切换34. 干扰与系统容量：同频干扰 互调干扰 邻道干扰 只要簇增大，则干扰都会减小，但系统容

8、量都会减小35.同频复用比例Q：36.提高系统容量的方法：1）分裂小区：减小小区的半径使小区面积减小，在保证同频干扰 标准的前提下，区群覆盖的面积减小，服务范围内的区群数变多，从而系统容量变大 2）裂向：采用定向天线，从而减小同频干扰，从而减小N,从而减小区群覆盖面积，在服务范围内增加区群数，从而提高系统容量。 缺点：中继变得复杂，需要天线数变多，切换次数变多 3）分区微小区：分区站点与一个单独的基站相连，多个分区微小区和一个基站组成一个小区。保证覆盖半径，减小了同频干扰，增大了系统容量，同时解决了裂向引起的中继效率降低的问题。37.根据不同距离内信号强度 变化的快慢分为根据信号与信道变化快慢

9、 程度的比较分为38. 多径传播：由于障碍物的吸收，反射，散射作用，导致接收端接收到相位不同的同样信号的叠加，导致幅度的急剧变化，衰落等称为多径传播衰落39. 电波传播方式：反射，绕射，散射40. 当Gt=Gr=1时，自由空间的传播损耗 分贝式41. 阴影衰落：由于传播环境中地形的起伏，地物的阻挡产生的阴影范围造成的衰落42. 多普勒频移： Cos（V为靠近基站的速度）43. 频选衰落：信号带宽远大于信道带宽，信号失真44. 非频选衰落：信号带宽小于信道带宽45. 接收信号包络服从：1）瑞利分布：离基站较远，或者障碍物较多的环境 2）莱斯分布：直射系统中，接收信号中有视距信号成为主导分量， 同

10、时还有不同角度随机到达的多径分量迭加于其上 非直射系统中，源自某一个散射体路径的信号功率特别强 数字调制1. 把基带数字信号变换为频带数字信号的过程称为数字调制。2.数字调制的技术要求：1）频谱搬移 2)用户终端小高的功率效率，抗干扰性要好，功率有效性高 3）频谱利用率要高，即单位频带信息量要高 4）误码检测纠正能力强，接收差分检测，易于解调 5）邻道干扰要小 -60dB-70dB 6)恒包络，且最好采用非相干解调 7）对多径衰落不敏感，抗衰落性能好3.定义调制指数：4. h=0.5的CPFSK就称作最小移频键控MSK5. MSK信号的表达式为 6. 相位轨迹：7.MSK的频率关系：在MSK信

11、号中，码元速率Rb=1/Tb、峰值频偏fd和两个频率f1、f2存在一定的关系。 即载波频率应当是Rb/4的整数倍。8.GMSK:使用预调制使输入信号波形平滑，得到良好的频谱特性，从而满足功率谱在相邻频道的取值（即邻道辐射）低于主瓣峰值60dB以上的要求9. GMSK的特点：优点：1）满足了邻道干扰的要求，旁瓣低于主瓣幅度60dB以上 2）恒定幅度陶制 3）功率效率高（4）可用非线性功放和非相干解调 缺点：频谱利用率不高10. m进制的PSK对应间隔2pi/m的m个相位值11. OQPSK相较于QPSK不会产生180度的跳变，所以包络起伏小，不会功率谱旁瓣增生 扩频通信1. 扩频通信原理：待传输

12、信息信号的频谱用某个特定的扩频函数扩展后成为宽频带信号，然后送入信道中传输；在接收端再利用相应的技术或手段将其扩展了的频谱压缩，恢复为原来待传输信息信号的带宽，从而到达传输信息目的的通信系统。其基本原理：用频带换取信噪比，用高速率的扩频码来扩展待传输信息信号带宽即调制其目的是为了提高通信系统的可靠性2. 扩频通信系统有以下两个特点： (1) 传输信号的带宽远远大于被传输的原始信息信号的带宽； (2) 传输信号的带宽主要由扩频函数决定，此扩频函数通常是伪随机（伪噪声）编码信号。3. 直扩系统原理框图：4.扩频处理增益：说明了扩频通信中扩频和解扩处理对信噪比的改善程度 W为发射扩频信号的带宽；B为

13、信码的带宽5.直扩系统的处理增益为：Gp=Rc/Rb。其中，Rc为伪码速率，Rb为信息速率。6.【例1】某扩频系统，W=20MHz，B=10kHz，则Gp=33dB，说明这个系统在接收机的射频输入端和基带滤波器输出端之间有33dB的信噪比增益改善。 【例 2】当一个用户以9600bit/s的速率进行语音通信时，CDMA的信道带宽是1228800Hz，信道处理增益Gp为1228800/9600=128=21dB。 工程估算，每当用户数增加一倍时，输入信噪比下降3dB，当用户数达到32（25）个时，输出信噪比接近底线6dB，达到单扇区容量极限。实际上，CDMA系统对单载波单扇区通话的用户数进行了限

14、制，以确保系统处理增益可以保持7.抗干扰容限：是在保证系统正常工作的条件下，接收机输入端能承受的干扰信号比有用信号高出的分贝（dB）数。 【例7.3】某扩频通信系统的处理增益Gp=33dB，系统损耗Ls=3dB，接收机的输出信噪比(S/N)out=10dB，则该系统的干扰容限Mj=20dB。 这表明：该系统最大能承受20dB（100倍）的干扰，即当干扰信号功率高于有用信号功率20dB时，系统就不能正常工作；否则，在二者之差不大于20dB（100倍）时，即使信号被一定的噪声淹没，该系统仍能正常工作8. 直接序列扩频的优点是1）可以在很低的甚至负信噪比环境中使系统正常工作。 2）调制器设计简单，

15、3）通信隐蔽性好， 4）抗多径能力强 5）信号易于产生，易于加密 缺点：1）处理增益受伪码速率限制 2）同步要求严格 3）远近特性不好 4）捕获时间较长，且随码长的增加而增加，调制多为PSK。9.扩频系统有以下一些特点： a. 能实现码分多址复用（CDMA）； b.信号的功率谱密度低，因此信号具有隐蔽性且功率污染小； c.有利于数字加密、防止窃听； d. 抗干扰性强，可在较低的信噪比条件下，保证系统传输质量； 10扩频码技术作为扩频码的伪随机信号，应具有下列特点：(1) 伪随机信号必须具有尖锐的自相关函数，而互相关函数值应接近零值；(2) 有足够长的码周期，以确保抗侦破和抗干扰的要求；(3)

16、码的数量足够多，用来作为独立的地址，以实现码分多址的要求；(4) 工程上易于产生、加工、复制和控制。(5) 伪随机信号的比特率应能满足扩展带宽的需要；11.m序列的应用： 在CDMA 数字蜂窝移动通信系统中，可为每个基站分配一个PN序列，以不同的PN序列来区分基站地址；也可只用一PN序列，而用PN序列的相位来区分基站地址，即每个基站分配一个PN序列的初始相位。缺点：m序列构成优选对的数目很少，不便于在码分多址系统中应用。12.gold码的生成：通过设置m序列发生器2的不同初始状态，可以得到不同的Gold序列。模2相加13.直扩系统两种方案：（1）主要有以下两种方案。方案一：发端用户信息数据di

17、，首先与其对应地址码Wi相乘（或模2加），进行地址码调制；再与高速伪码（PN）进行扩频调制，系统中的地址码采用一组正交码，例如Walsh码，各个用户分配其中的一个码，而伪码（PN）在系统中只有一个，用于加扩和解扩，以增强系统的抗干扰能力。该系统由于采用了完全正交的地址码组，各用户之间的相互影响可以完全消除，提高了系统性能，但整个系统更为复杂，尤其是同步系统。 方案二：发送端的用户信息数据di直接与其对应的高速伪码相乘（或模2加），进行地址码调制，同时又进行了扩频调制。接收端扩频信号经过与发送端伪随机码完全相同的本地产生的伪随机码（PNk=PNi）解扩，相关检测得到所需的用户信息（rk=di）。

18、这种系统中伪码不是一个，而是采用一组正交性良好的伪随机码组,其任意两个伪随机码之间的互相关值接近于0。该组伪随机码既用做用户的地址码，又用于加扩和解扩，增强系统的抗干扰能力。 抗衰落技术1.主要的抗衰落技术：1）分集技术 2）信道编码技术 3）均衡技术4）扩频技术 5）链接自适应技术 6）多天线和空时编码2. 分集技术 ：利用移动通信的多径传播特性，在接收端通过某种合并技术将多条符合要求的支路信号合并输出，从而大大降低多径衰落的影响，改善传输的可靠性。要求：支路信号 1）传输相同信息；2）具有相近似的平均信号强度；3）相互独立的衰落特性方式：空间分集、频率分集、角度分集、极化分集3. 空间分集

19、的实现(1×N)：在发射端采用一副发射天线, 接收端采用多副（N）接收天线只要接收端天线之间的间隔d足够大（间距应大于0.6个波长, 即d0.6, 且最好选在/4的奇数倍附近。）, 就能保证各接收天线输出信号衰落特性的相互独立性。4. 频率分集就是在发射端将要传输的信息分别以不同的载频发射出去，只要载频之间的间隔足够大(大于相干带宽)，那么在接收端就可以得到衰落特性互不相关的信号，从而减小信号的衰落，提高通信质量。相干带宽Bc：5. 角度分集：使电波通过几个不同路径，并以不同角度到达接收端，而接收端利用多个方向性尖锐的接收天线能分离出不同方向来的信号分量。6. 极化分集在发射端的同一

20、地点分别装上垂直极化天线和水平极化天线，在接收端的同一位置也分别装上垂直极化天线和水平极化天线7. 分集合并技术：(1) 选择式合并: 从几个分散的信号中选择信噪比最好的一个作为接收信号。该合并方式中，加权系数只有一项为1，其余均为0。 (2) 等增益合并: 把分散信号以相同的支路增益（增益系数），经相位调整后，同相相加，再送入检测器进行监测。 (3) 最大比合并: 控制各支路增益，使它们分别与本支路的信噪比成正比，即根据各支路的信噪比来设置增益值，经过相位调整后，同相相加，再送入检测器进行检测8. 编码增益：编码后相同的误码率情况下节省的信道容量9. 交织技术：将突发错误离散成随即错误，使其

21、在系统的纠检错能力范围内10. 均衡器指在接收端设置均衡器，该均衡器能够产生与信道特性相反的特性，用来抵消由信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。11. 均衡器的种类：1）频域均衡器2）时域均衡器12. 自适应均衡器基于对信道特性的测量随时调整自己的系数，以适应信道特性的变化13. 均衡器工作过程：具有训练模式和跟踪模式两种工作模式。 （1）均衡器开关置1，也产生同接收端相同的训练序列。 （2）e(n)和x(n)作为某种算法的参数，把均衡器的系数ck调整到最佳，使均衡器满足峰值畸变准则或均方畸变准则。此阶段均衡器的工作方式就是训练模式。 （3）在训练模式结束后，发送端发送数据，均衡器转入跟踪模

22、式，开关置2位置。 GSM系统1. GSM支持的基本业务：（1）电信业务（为用户通信提供包括终端设备功能在内的完整能力）电信业务终端设备数字蜂窝PLMN传输网终端网终端设备承载业务 （2）承载业务（提供用户接入点（也称“用户/网络”接口 ）间信号传输的能力）2.GSM系统多址接入技术:采用频分多址接入（FDMA）和时分多址接入（TDMA）混合技 (1) FDMA是说在规定频率范围内分配n个载频 (2)TDMA是说在每个载频上按时间分为8个时间段，每个时隙段称为一个时隙（slot），一个载频上连续的8个时隙组成一个帧 3. 物理信道是指TDMA中的时隙,GSM的一个载频上可提供8个物理信道.4. 逻辑信道是指依据移动网通信的需要,为物理信道所传输的内容在TDMA的8个时隙分配的控制逻辑信道或语音、数据逻辑