《北京交通大學(xué)無線通信測驗(yàn)題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《北京交通大學(xué)無線通信測驗(yàn)題（5頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、測試題目 1、 WCDMA系統(tǒng)的 5MHz的信道帶寬的底噪是多少。 解：WCDMA系統(tǒng)的5MHz的信道帶寬的熱噪聲功率為： -174+10lg(5*106)= -107dBm 2、 一無線接收機(jī)，依次是天線，低噪聲放大器（F=2dB，G1=20 dB），饋線（L=2 dB），接收機(jī)（F=3dB），問200KHz帶寬的噪聲功率是多少？若當(dāng)接收信號功率為-102dBm時，信噪比多少？ 解：F1=2dB=1.58 G1=20dB=100 F2=L2=2dB=1.58 G2=1/F2=0.63 F3=3dB=2 接收機(jī)等效噪聲系數(shù)： Feq= F1+( F2-

2、1)/G1+( F3-1)/G1G2=1.6=2dB---有計(jì)算錯誤 200KHz信道帶寬的熱噪聲功率為： -174+10lg(200*103)= -121 dBm 總噪聲功率為-121+ Feq=-119 dBm 接收端的信噪比為： -102-(-119)=17dB 部分同學(xué) 接收端的信噪比為： -102+20-（-121）-2=37dB 3、 載波頻率為350MHz,帶寬為25kHz，僅受熱噪聲的影響(Te=290k).發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的天線增益分別是7dB和-2dB,發(fā)射機(jī)線纜和合并器的損耗為3dB.接收機(jī)噪聲系數(shù)為7dB,.所需的工作信噪比為18dB,期望覆蓋范

3、圍是2km.斷點(diǎn)在距離10m處,斷點(diǎn)以外,路徑損耗指數(shù)為3.8,衰落余量為12dB. 最小發(fā)射功率是多少? 解： 噪聲功率譜密度: KT -174dBm/Hz 帶寬: 10lg(B) 44 dBHz —————————————————————————————— 接收端熱噪聲功率: -130dBm 接收機(jī)附加噪聲:

4、 7dB 所需信噪比: 18dB 所需接收功率: -105dB ——————————————————————————————— 從10m到2km距離上的路徑損耗: 38*lg(2000/10) 87.4dB 發(fā)射機(jī)到10m斷點(diǎn)處的路徑損耗： 32.45+20lgf+20lgd=43.3dB 移動臺天線增益:(換算成損耗)

5、 -(-2dB) 衰落余量: 12dB —————————————————————————————— 所需EIRP: 39.7dB 發(fā)射天線增益: (換算成損耗) -7dB 發(fā)端線纜/合路器損耗: 3dB —————————————————

6、——————————————— 所需發(fā)射功率: 35.7dBm 4、 什么是信號的小尺度衰落，幅度分布如何，給出數(shù)學(xué)表達(dá)式？說明衰落余量與中斷概率的關(guān)系。什么是信號的大尺度衰落，其衰落的分布如何，給出數(shù)學(xué)表達(dá)式。說明衰落余量與中斷概率的關(guān)系，信號的小尺度衰落和大尺度衰落與信號的頻率有什么關(guān)系？ 答： （1）小尺度衰落： 由移動臺和基站的相對運(yùn)動造成多普勒頻移引起的時間選擇性衰落和由多徑引起的頻率選擇性衰落。小尺度衰落是無線電信號在短時間或短距離傳播后其幅度、相位或多徑時延快速變化，波動

7、發(fā)生在大約一個波長范圍內(nèi)。 不含主導(dǎo)分量的小尺度衰落，其幅度|E|服從瑞利分布： 有主導(dǎo)分量的小尺度衰落，幅度|E|服從萊斯分布： 其中是第一類修正貝塞爾函數(shù)，階數(shù)為零。 中斷概率 衰落余量 隨著衰落余量的增大，中斷概率變小。 （2）大尺度衰落： 由于移動臺和基站空間上的距離以及無線電波傳播過程中受到建筑物阻擋，描述發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間長距離上的信號場強(qiáng)變化，波動發(fā)生在大約十個波長范圍內(nèi)。 大尺度衰落服從對數(shù)正態(tài)分布： 衰落余量 中斷概率 隨著衰落余量的增大，中斷概率變小。 （2）與信號頻率的關(guān)系： 信號的小尺度衰落與頻率的關(guān)系：信號頻率的變化對小尺度

8、衰落影響很大。信號頻率變大，波長變小，在一定范圍內(nèi)，幅度變化會很劇烈。如右圖： 信號的大尺度衰落與頻率的關(guān)系：陰影衰落是距離的函數(shù)，信號頻率對其影響不是很大。信號頻率變大，波長變小，繞射系數(shù)變大，繞射能力增強(qiáng)，當(dāng)信號在陰影區(qū)與非陰影區(qū)過渡時，繞射會變得強(qiáng)烈，有一個更加陡峭的變化，如右圖： 5、 什么是信道的時延色散，什么是頻率選擇性，兩者關(guān)系如何？什么叫信道的多普勒擴(kuò)展，什么是時間選擇性，兩者關(guān)系如何？據(jù)此說明信號什么條件下受到的是平衰落，什么條件下受到的是頻率選擇性衰落，說明信號什么條件下受到的是快衰落，什么條件下受到的是慢衰落。 答： （1）時間色散是把發(fā)送端的一個信號沿時

9、間軸展開，使接收信號的持續(xù)時間比這個信號發(fā)送時的持續(xù)時間增長。 頻率選擇性是指對發(fā)送的信號進(jìn)行濾波，對信號中的不同頻率的分量衰落幅度不一樣；在頻率上很接近的分量它們的衰落也很接近，而在頻率上相隔很遠(yuǎn)的分量它們的衰落相差很大。 關(guān)系：時間色散和頻率選擇性都是由于不同時延的多徑信號疊加所產(chǎn)生的效果，依賴于發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和周圍的物理環(huán)境之間的幾何關(guān)系。這兩種效應(yīng)是同時出現(xiàn)的，只是表現(xiàn)的形式不同，時間色散體現(xiàn)在時域，頻率選擇性體現(xiàn)在頻域。 （2）多普勒擴(kuò)展 ：在多徑情況下，由于單音信號經(jīng)過不同的時變信道到達(dá)接收端，每一個時變信道都會產(chǎn)生不同的多普勒頻移，在接收端會展現(xiàn)出多普勒擴(kuò)展。多普勒擴(kuò)展是移

10、動無線信道的時變速率引起的頻譜展寬程度的度量值。即多普勒擴(kuò)展的出現(xiàn)必須滿足兩個條件，時變信道和多徑。 時間選擇性：當(dāng)信道是時變時，則這種信道具有時間選擇性衰落。時間選擇性衰落會造成信號失真，這是由于發(fā)送信號還在傳輸?shù)倪^程中，傳輸信道的特征已經(jīng)發(fā)生了變化。信號尾端時的信道的特性與信號前端時的信道特性已經(jīng)發(fā)生了變化。 關(guān)系：由于移動臺與基站之間的相對運(yùn)動，或是由于信道路徑中物體的運(yùn)動，產(chǎn)生多普勒擴(kuò)展，引起信道隨時間變化，產(chǎn)生了信道的時間選擇性。多普勒擴(kuò)展在時域上是時間選擇性衰落，體現(xiàn)信道時變性。 （3）平衰落：無線信道的相關(guān)帶寬大于發(fā)送信號的帶寬，且在帶寬范圍內(nèi)具有恒定增益及線性相位，則接收

11、信號就會經(jīng)歷平坦衰落。衰落狀況與頻率無關(guān)；各頻率成分衰落一致，衰落信號的波形不失真。 頻率選擇性衰落：如果無線信道的相關(guān)帶寬小于發(fā)送信號帶寬，那么該信道特性導(dǎo)致接收信號產(chǎn)生頻率選擇性衰落。衰落狀況與頻率有關(guān)；不同頻率成分衰落不一致，衰落信號波形將產(chǎn)生失真。 快衰落：信道沖激響應(yīng)在符號周期內(nèi)變化很快，即信道的相干時間小于發(fā)送信號的信號周期。 慢衰落：信道沖激響應(yīng)變化率比發(fā)送的基帶信號變化率低的多，即信道的相干時間遠(yuǎn)大于發(fā)送信號的信號周期。 問題：部分同學(xué)對概念不狗理解，表述不清晰，尤其是（3）、（1）。 （1）（2）問中的關(guān)系表述只能單純從數(shù)學(xué)表達(dá)式角度作答。 6、 對

12、于功率延時譜P(τ)=0.6δ(τ)+0.3δ(τ-0.2)+0.1δ(τ-0.4)( τ單位ms)的信道，計(jì)算rms時延擴(kuò)展。假設(shè)25KHz帶寬的傳輸信號通過此信道，經(jīng)歷什么衰落，是否需要采用均衡器，如果帶寬為200kHz的傳輸信號，情況又如何。 平均附加時延 rms時延擴(kuò)展 rms時延擴(kuò)展相干帶寬 因?yàn)閭鬏斝盘柕膸挒?00kHZ，大于相關(guān)帶寬，所以需要采用均衡器才能正常工作。 問題1：計(jì)算相干帶寬的公式出錯，部分同學(xué)用此公式計(jì)算 問題2：傳輸信號的帶寬大于相關(guān)帶寬，需要采用均衡器。 部分同學(xué)認(rèn)為不需要均衡器。 7、火車移動速度為350公里/小時，若GSM-R系統(tǒng)（數(shù)據(jù)符號速率為270.833kbps）頻率為932MHz時，信號經(jīng)歷的是快衰落還是慢衰落？ 解：v=350km/h=97.22m/s, f=932MHZ, R=270.833kbps 信號周期 多普勒頻移 信號周期多普勒頻移考慮經(jīng)典JAKES譜 相干時間 因?yàn)?，所以信號?jīng)歷的是慢衰落。