无线通信原理试题

无线通信原理

选择①

1 GSM采用的多址技术为（TDMA/FDMA）。

2 在国际无线电频率区域划分中，中国属于（第三）区。

3 CDMA的关键技术为（功率控制）。

4 HF电磁波的主要传输方式为（天波）传输。

5 当外界存在一个很强的干扰信号，由于收信机的非线性仍能造成对有用信号增益的降低（受到抑制）或噪声提高，使接收机灵敏度下降，这种干扰称为（阻塞）干扰。

选择②

1 中国于1987年在（广东）地区开通了第一代模拟蜂窝电话系统。

2 两个以上电台使用同一频率而产生的干扰是（同频干扰）。

3 地球表面传播的无线电称为（地波）。

4 无线小区的分裂、主要的目的是（扩大通信容量）。

5 第二代蜂窝移动通信系统GSM 采用的数字调制技术是（π/4-DQPSK）。

6 天波传播（电离层传播）主要是应用于（30MHz ~ 100MHz）频段的电磁波。

7 无线对讲系统属于（半双工通信）

选择③

1 在国际无线电频率区域划分中，中国属于（第三）区。

2 CDMA的核心技术为（功率控制）。

3 消除和降低多径衰落，采用（分集接收）技术。

4 在宽带无线新技术中，（MIMO）能在不增加带宽的情况下，成倍提高通信系统容量和频谱利用率。

5 第二代北美和日本蜂窝移动通信系统采用的数字调制技术是（π/4-DQPSK）。

6 HF电磁波主要传输方式为（天波）传播。

填空①

1 短波通信是指利用波长为（10m~150m <频率2MHz~30MHz> λ=c/f）的电磁波，依靠（电离层）反射，进行无线电通信，它具有（抗毁性强）（灵活方便）（设备简单）（造价低廉）（通信距离远）等特点。通常作为军事指挥的重要通讯手段之一。

2 3G是（3rd-Generation）的缩写，是指第三代移动通信技术，目前主要标准有三种（WCDMA , CDMA2000 , TD-SCDMA），分别（TD-SCDMA）是其中是我国提出的有自主知识产权的标准。

3 无线电频率一般通过（频率分配, 频率指定, 行政指定）三种方式批准用户使用。

4 扩频通信分为（直扩，跳频，跳时，线性调频）四种基本方式，目前比较常用的有（直扩，跳频）两种。

5 越区切换包括的主要问题有（何时需要进行越区切换）（如何控制）（切换时的信道分配）。

6 移动信道中电波传播的方式有：直射波，地面反射波，绕射波。

填空②

1 短波通信是指利用频率为2MHz ~30MHz的电磁波, 依靠（电离层）反射进行的无线电通讯。具有（抗毁性强）（灵活方便）（设备简单）（造价低廉）（通信距离远）等特点。通常作为军事指挥的重要通讯手段之一。

2 GSM数字蜂窝移动系统主要由（移动台、网络子系统、基站子系统）三部分构成，其中蜂窝通信网络的核心是（网络子系统MSC）。

3 UWB具有（对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、被捕获或被检测的概率低、定位精度高）等优点，适用于（高速、近距离）的无线个人通信。与蓝牙相比，最明显的优势在于（传输速度快），与HomeRF相比，不足之处在于（传输距离短）。

填空③

1 无线电波在均匀媒质中以（恒定）的速度沿（直线）传播，传输距离越远信号强度（越弱），无线电波在非均匀媒质中传播速度会发生（改变），同时还会产生（反射、折射、绕射、衍射）等现象。

2 无线信道的变参特性，恶化了通信环境；需要采用一些技术手段来提高系统的有效性和可靠性，采用压缩编码技术-----（充分利用有限的频谱资源）；采用调制解调技术---（）；采用分集接收技术---（降低多径效应的影响）；采用均衡技术---（）。

简答①

1 简述GPS的组成结构和各部分的功能：

答：GPS定位系统由三部分组成，分别是GPS卫星空间部分、地面控制部分、和用户接收部分。①空间部分由GPS卫星组成，向地面发射用于导航定位的信号。用户使用GPS接收机接收卫星信号，进行高精度的定位以及高精度的时间传递。②地面控制部分由：主控站、注入站和监控站组成。③用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备组成。作用是接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号经数据处理进行导航定位等工作。

2 简述MIMO技术的原理与主要技术优点：

答：MIMO系统就是在发射端和接收端同时安装多个天线的一种空间分集技术，MIMO系统的信道容量随天线数目的增加而加大。优点：①可以在不用增加系统带宽的情况下，改善系统性能、提高的传输速率。②利用MIMO-OFDM可以抗频率选择性衰落。

3 GSM移动通信系统的总体结构是什么？各部分主要功能是什么？

答：系统结构：移动台，基站子系统，网络子系统组成。

移动台：移动台是移动通信网中用户使用的设备，分为车载台、便携台和手机，主要差别在于功率的大小。移动台主要包括控制单元，逻辑单元，收发信机；控制台另外一个重要组成部分是用户识别模块SIM。

基站子系统：基站子系统主要由基站收发信机和基站控制器构成；基站可以选择120°扇区辐射天线，也可以采用全向辐射天线。基站子系统与移动交换中心MSC相连，实现移动用户与固定网络用户之间或移动用户与移动用户之间的通信连接。

网络子系统：包括移动交换中心MSC , 原籍用户位置寄存器HLR , 访问用户位置寄存器EIR , 鉴权中心, 移动设备识别寄存器EIR , 操作与维护中心。

4 简述无线通信的发展趋势：

简答②

1 CDMA系统具有软切换功能, 和GSM相比, 区别在哪里：

答：越区（过区）切换通常发生在---移动台从一个基站覆盖的小区,进入到另一个基站覆盖的小区的情况下，为了保持通讯的连续性，将移动台与当前基站之间的链路转移到移动台与新基站之间的链路。越区切换分为两大类：硬切换和软切换。CDMA通信系统的软切换不改变频率，可以减少通讯中断的概率。更重要的是，在切换的过程中，移动台开始和新基站通信时并不中断和原来基站的通信，因而当移动台靠近两个小区的交界处，尽管两个基站发来的信号会起伏变化，但是对移动台的通信没有破坏作用，只有当移动台在新的小区建立起稳定通讯之后，原来的小区基站才中断其通信控制，因此，可以说CDMA系统的软切换是先切换后中断，而GSM系统的硬切换是先中断后切换，同时软切换为在CDMA通信系统中实现分集接收提供了条件。

2 在GSM系统中, 国际移动用户识别码（IMSI）和临时移动用户识别码（TMSI）有什么联系和区别？

答：国际移动用户识别码，每个用户分配一个唯一的IMSI，在所有位置都有效。GSM系统提供安全保密措施，即空中接口无线传输的识别码采用临时移动用户识别码TMSI代替IMSI，访问位置寄存器VLR可给来访的移动用户分配一个TMSI，仅限于在该访问服务区内使用。IMSI只在入网登记时使用，后续呼叫中使用TMSI，防止窃听者监测用户的通信内容或者非法盗用合法用户的IMSI。

3 通信卫星有哪些部分组成，各部分的作用是什么？

答：（1位置与姿态控制系统2天线系统3转发器系统4遥测指令系统5电源系统六6温控系统7入轨和推进系统）

①卫星的天线必须永远指向覆盖区的中心。②卫星的天线系统包括通信天线和遥测指令天线，要求两种天线都要体积小，重量轻，可靠性高，寿命长。③空间转发器系统是卫星的主体，是一部高灵敏度的宽带收发信机。④遥测指令系统：接收并执行地面卫星测控站的指令。⑤电源系统：卫星电源同时采用太阳能电池和化学电池，要求体积小，重量轻，效率高，寿命长。⑥温控系统：保障星上电子设备的性能和寿命。⑦入轨和推进系统

4 简述无线信道的特点：

答：①传播的开放性：路径的空间约束性差，不确定因素多。

②地理环境的复杂性和多样性。

③有些通讯用户具有随机的移动性。

这些原因造成无线信道的多样性与时变性。

综合题①

1 什么是短波自适应通信系统，它应具有哪些主要功能？

自适应短波通信系统具有实时监测评估传播情况变化、自动选频、换频等功能的短波通信系统。

2 简述WIMAX的技术优势，并与其他宽带技术WIFI , 3G比较：

3 阐述GSM和CDMA系统的容量特性，并分析区别：

综合题②

1 GSM移动通信系统的总体结构是什么？各部分主要功能是什么？

答：系统结构：移动台，基站子系统，网络子系统组成。

移动台：移动台是移动通信网中用户使用的设备，分为车载台、便携台和手机，主要差别在于功率的大小。移动台主要包括控制单元，逻辑单元，收发信机；控制台另一个重要组成部分是用户识别模块SIM。

基站子系统：基站子系统主要由基站收发信机和基站控制器构成；基站可以选择120°扇区辐射天线，也可以采用全向辐射天线。基站子系统与移动交换中心MSC相连，实现移动用户与固定网络用户之间或移动用户与移动用户之间的通信连接。

网络子系统：包括移动交换中心MSC , 原籍用户位置寄存器HLR , 访问用户位置寄存器EIR , 鉴权中心, 移动设备识别寄存器EIR , 操作与维护中心。

2 简述无线系统的优缺点：

①省去铺设线缆的费用

②很容易跨越水域，克服山脉峡谷等造成的传输障碍，利用自由空间进行通信，使它具有了不可替代的灵活性。

③比较容易获得较远的通信距离

④开放的信道易受外界因素的影响。

3 为何CDMA系统具有软容量特性？这种特性有什么好处？

4 什么是扩频调制？它的优点体现在哪里？

扩频调制是将发送的信息扩展到一个很宽的频带上，通常比发送的信息带宽款很多，在接受端通过相关检测恢复出发送的信息。扩频系统对于单个用户来说频谱利用率很低，但是扩频系统允许很多用户在同一个频带中同时工作，不会产生明显的干扰。

优点：抗干扰、抗衰落、抗阻塞能力强。多址通信时频谱利用率高。信号的功率谱密度低，有利于隐蔽、保密。所有用户使用相同的频率，无需频率规划。

综合题③

1 GPS系统分为几部分构成，每部分的功能是什么？GPS的定位原理，并简要阐述其中一种定位方式：

答：GPS定位系统由三部分组成，分别是GPS卫星空间部分、地面控制部分、和用户接收部分。①空间部分由GPS卫星组成，向地面发射用于导航定位的信号。用户使用GPS接收机接收卫星信号，进行高精度的定位以及高精度的时间传递。②地面控制部分由：主控站、注入站和监控站组成。③用户部分由GPS接收机、数据处理软件及相应的用户设备组成。作用是接收GPS卫星所发出的信号，利用这些信号经数据处理进行导航定位等工作。

定位原理：

2 简述WIMAX的技术优势，并与其他宽带技术WIFI , 3G比较一下：

OFDM与CDMA系统

正交频分复用OFDM（4G关键技术）：

①基本原理：将发送的数据分散到许多个子载波上，使子载波的信号速率大大降低，从而提高抗多径和抗衰落的能力。同时为了提高频谱利用率，OFDM方式中各子载波频谱有重叠，但保持相互正交，在接收端通过相关解调技术分离出个子载波，同时消除码间串扰的影响。

★OFDM可以看作是MFSK与另一种多进制数字调制（如QPSK、QAM）的结合━━━有多个载频，各载频之间相互正交；每个载频都采用多进制传输。

★根据信道的传输特性分配传输数据量，如在衰减大的载频点降低传信率，在衰减小的载频点加大传信率。

主要技术：①自适应调制：根据信道条件的好坏来选择不同的调制方式

②循环前缀：（时域循环卷积等效于频域上的乘积关系）有利于接收端进行频域处理，

循环前缀对应的时间间隔称为保护时间

③频域均衡

④信道估计：正交频分复用在频率特性变化较大的信道或频率选择性衰落信道中应用

时优势明显，它可以根据每个子载波的频率特性进行传输性能优化，使每个子信道“尽

力而为”。因此，要在数据传输之前对系统信道特性准确估计，从而合理分配。

⑤插入导频

⑥多天线

OFDM优点：①在窄带带宽下也能够发出大量的数据②能够动态地适应信道特性的变化，保证通信成功进行③抗频率选择性衰落或窄带干扰④有效对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输⑤信道利用率高OFDM缺点：对载波频率偏移和相位噪声很敏感

CDMA系统的核心技术是功率控制技术，用来解决远近效应问题