《北京交通大學(xué)無線通信測驗(yàn)題》由會(huì)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(qǐng)?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(hào)功率為-102dBm時(shí)，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(cuò)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(dòng)臺(tái)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(hào)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(hào)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(hào)的小尺度衰落和大尺度衰落與信號(hào)的頻率有什么關(guān)系？ 答： （1）小尺度衰落： 由移動(dòng)臺(tái)和基站的相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成多普勒頻移引起的時(shí)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(hào)在短時(shí)間或短距離傳播后其幅度、相位或多徑時(shí)延快速變化，波動(dòng)

7、發(fā)生在大約一個(gè)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(dòng)臺(tái)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(hào)場強(qiáng)變化，波動(dòng)發(fā)生在大約十個(gè)波長范圍內(nèi)。 大尺度衰落服從對(duì)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(hào)頻率的關(guān)系： 信號(hào)的小尺度衰落與頻率的關(guān)系：信號(hào)頻率的變化對(duì)小尺度

8、衰落影響很大。信號(hào)頻率變大，波長變小，在一定范圍內(nèi)，幅度變化會(huì)很劇烈。如右圖： 信號(hào)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(hào)頻率對(duì)其影響不是很大。信號(hào)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(hào)在陰影區(qū)與非陰影區(qū)過渡時(shí)，繞射會(huì)變得強(qiáng)烈，有一個(gè)更加陡峭的變化，如右圖： 5、 什么是信道的時(shí)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(shí)間選擇性，兩者關(guān)系如何？據(jù)此說明信號(hào)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(hào)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(shí)間色散是把發(fā)送端的一個(gè)信號(hào)沿時(shí)

9、間軸展開，使接收信號(hào)的持續(xù)時(shí)間比這個(gè)信號(hào)發(fā)送時(shí)的持續(xù)時(shí)間增長。 頻率選擇性是指對(duì)發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行濾波，對(duì)信號(hào)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(shí)間色散和頻率選擇性都是由于不同時(shí)延的多徑信號(hào)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(shí)出現(xiàn)的，只是表現(xiàn)的形式不同，時(shí)間色散體現(xiàn)在時(shí)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(hào)經(jīng)過不同的時(shí)變信道到達(dá)接收端，每一個(gè)時(shí)變信道都會(huì)產(chǎn)生不同的多普勒頻移，在接收端會(huì)展現(xiàn)出多普勒擴(kuò)展。多普勒擴(kuò)展是移

10、動(dòng)無線信道的時(shí)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(gè)條件，時(shí)變信道和多徑。 時(shí)間選擇性：當(dāng)信道是時(shí)變時(shí)，則這種信道具有時(shí)間選擇性衰落。時(shí)間選擇性衰落會(huì)造成信號(hào)失真，這是由于發(fā)送信號(hào)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(hào)尾端時(shí)的信道的特性與信號(hào)前端時(shí)的信道特性已經(jīng)發(fā)生了變化。 關(guān)系：由于移動(dòng)臺(tái)與基站之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，或是由于信道路徑中物體的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生多普勒擴(kuò)展，引起信道隨時(shí)間變化，產(chǎn)生了信道的時(shí)間選擇性。多普勒擴(kuò)展在時(shí)域上是時(shí)間選擇性衰落，體現(xiàn)信道時(shí)變性。 （3）平衰落：無線信道的相關(guān)帶寬大于發(fā)送信號(hào)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(hào)就會(huì)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(hào)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(hào)帶寬，那么該信道特性導(dǎo)致接收信號(hào)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(hào)波形將產(chǎn)生失真。 快衰落：信道沖激響應(yīng)在符號(hào)周期內(nèi)變化很快，即信道的相干時(shí)間小于發(fā)送信號(hào)的信號(hào)周期。 慢衰落：信道沖激響應(yīng)變化率比發(fā)送的基帶信號(hào)變化率低的多，即信道的相干時(shí)間遠(yuǎn)大于發(fā)送信號(hào)的信號(hào)周期。 問題：部分同學(xué)對(duì)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(duì)

12、于功率延時(shí)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(shí)延擴(kuò)展。假設(shè)25KHz帶寬的傳輸信號(hào)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(hào)，情況又如何。 平均附加時(shí)延 rms時(shí)延擴(kuò)展 rms時(shí)延擴(kuò)展相干帶寬 因?yàn)閭鬏斝盘?hào)的帶寬為500kHZ，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(cuò)，部分同學(xué)用此公式計(jì)算 問題2：傳輸信號(hào)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(dòng)速度為350公里/小時(shí)，若GSM-R系統(tǒng)（數(shù)據(jù)符號(hào)速率為270.833kbps）頻率為932MHz時(shí)，信號(hào)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(hào)周期 多普勒頻移 信號(hào)周期多普勒頻移考慮經(jīng)典JAKES譜 相干時(shí)間 因?yàn)?，所以信?hào)經(jīng)歷的是慢衰落。