北京交通大学无线通信技术课后习题答案实用教案

1、会计学1北京交通大学无线通信技术北京交通大学无线通信技术(jsh)课后习课后习题答案题答案第一页，共103页。第1页/共102页第二页，共103页。第2页/共102页第三页，共103页。path1(LOS)path2第3页/共102页第四页，共103页。s60103101883第4页/共102页第五页，共103页。22222 . 255. 044/55. 0rrAAAGisoepar第5页/共102页第六页，共103页。第6页/共102页第七页，共103页。（b）第7页/共102页第八页，共103页。第8页/共102页第九页，共103页。mLdaR15003 . 0152222第9页/共102

2、页第十页，共103页。 2228222rrLdaR22222 . 255. 044/55. 0rrAAAGisoeparparRGd21140第10页/共102页第十一页，共103页。(hnsh)。n（b）对所有有效的距离d，即式（4.24）成立且天线的远场条件满足，画出接收功率的图。公式4.24： /4,22RXTXRXTXRXTXTXRXhhddhhGGPdP第11页/共102页第十二页，共103页。第12页/共102页第十三页，共103页。mRXhTXhd1803/15 . 1104/4接收功率(gngl)随距离变化图第13页/共102页第十四页，共103页。第14页/共102页第十五页

3、，共103页。等价(dngji)图型第15页/共102页第十六页，共103页。TxTxTxdhhh610TxRxRxdhhh401016第16页/共102页第十七页，共103页。总的场变：其中(qzhng)E0=exp（-jK0 x）场强：（b）f=1800MHz，=1/6m第17页/共102页第十八页，共103页。第18页/共102页第十九页，共103页。.11213121GGFGFFFeq第19页/共102页第二十页，共103页。n4.7dB。第20页/共102页第二十一页，共103页。第21页/共102页第二十二页，共103页。因此接收机输入(shr)SNR=37dB，由于接收机噪声（噪

4、声系数为5dB）的存在，接收机输出SNR减小为32dB。第22页/共102页第二十三页，共103页。第23页/共102页第二十四页，共103页。第24页/共102页第二十五页，共103页。发射功率20dBm断点dbreak=50m处路径损耗-66dB断点之外路径损耗-42dB发射天线增益-7dB接收天线增益9dB总到达功率-86dBm接收机灵敏度-105dBm衰落余量19dB第25页/共102页第二十六页，共103页。第26页/共102页第二十七页，共103页。发射功率20dBm发射及接收天线增益4dB发射机损耗-3dB衰落余量-16dB路径损耗-90dB到达接收机功率-85dBm接收机输出S

5、NR16dB所需信噪比5dB接收噪声功率谱密度-174dBm接收带宽73dBHz接收噪声功率-101dBm所以可接受(jishu)的最大射频噪声系数为11dB。第27页/共102页第二十八页，共103页。均方值，也就是(jish)平均功率rrrrpdfr0,2exp)(222rrrcdf0),2exp(1)(22)(minrcdfPout第28页/共102页第二十九页，共103页。(ynyng)LmaxdB是与rmin相对应的最大损耗值。第29页/共102页第三十页，共103页。FdBLX注意(zh y)到随机变量 是标准正态随机变量第30页/共102页第三十一页，共103页。n时能够工作于2

6、00km/h，如果使用1800MHz频带，你能够在多大的最大速度上通信（假定限定同样的多普勒扩展）？第31页/共102页第三十二页，共103页。n（b(shyng)900MHz工作于200km/h第32页/共102页第三十三页，共103页。第33页/共102页第三十四页，共103页。TxARxATxBdmax40km第34页/共102页第三十五页，共103页。nLmeandB是载噪比（C/I）|dB的平均路径损耗，LdB是阴影导致对数正态随机(su j)损耗，LmaxdB是与（C/I）min相对应的最大损耗值。，tot，tot第35页/共102页第三十六页，共103页。注意到随机变量(su j

7、 bin lin) 是标准正态随机变量(su j bin lin)FdBLX，tot，tot，tot)7 .12(01. 0argscaledBelMQdBQMscaledBel6 .29)01. 0(*7 .121arg第36页/共102页第三十七页，共103页。第37页/共102页第三十八页，共103页。n由于TxA和TxB的发射功率和天线类型都相同，不考虑(kol)大尺度阴影衰落时：dBICLdB7)/(0minmax)2(6 .366 .297maxdBMLLscaledBlagedBmeandB第38页/共102页第三十九页，共103页。n即dAB减半，则最大距离dmax也减半。km

8、mdAB51. 310*51. 311010*40110=d3)3636.6(3)3636.6(max110=d)3636.6(maxABd第39页/共102页第四十页，共103页。10*7 . 02121vcST第40页/共102页第四十一页，共103页。max*7 . 02121VSTvc保证(bozhng)相干时间大于帧长第41页/共102页第四十二页，共103页。1.3s100ns时延片个数51宽带还是窄带宽带窄带有无频率(pnl)选择性衰落第42页/共102页第四十三页，共103页。耗LO-H。n（c）比较计算结果。如果它们存在差异，你认为是由什么造成的？差异显著吗？第43页/共10

9、2页第四十四页，共103页。中等起伏地形,市区的附加损耗(snho),(基站天线高度为200m，移动台天线高度为3m)第44页/共102页第四十五页，共103页。注：d的单位(dnwi)是km；f的单位(dnwi)是MHz；hm，hb单位(dnwi)是m带入给定值进行计算得：（c）两模型计算结果仅相差不到1dB，差异(chy)不显著。二者结果基本吻合的原因在于第二个模型以第一个模型参数为基础，是对第一个模型的修正。市区C=0第45页/共102页第四十六页，共103页。ssePh70 ,)(610第46页/共102页第四十七页，共103页。ssePh70 ,)(610ss7 . 00均方根(fn

10、ggn)时延扩展第47页/共102页第四十八页，共103页。第48页/共102页第四十九页，共103页。第49页/共102页第五十页，共103页。异或第50页/共102页第五十一页，共103页。2d第51页/共102页第五十二页，共103页。注：各点之间的距离(jl)为2d第52页/共102页第五十三页，共103页。第53页/共102页第五十四页，共103页。这里(zhl)f为相对于fc的大小功率谱：第54页/共102页第五十五页，共103页。nc射功率是多少？第55页/共102页第五十六页，共103页。由于(yuy)噪声系数与噪声温度的关系为：T=（NF-1）T0，其中：T0-绝对温度（29

11、0K），所以考虑接收机噪声系数后，噪声功率谱密度可以写成（N0=KT）第56页/共102页第五十七页，共103页。各种( zhn)调制方式对应的最小Eb/N0第57页/共102页第五十八页，共103页。n最小发射功率为：计算(j sun)得：第58页/共102页第五十九页，共103页。-25.3dBW。第59页/共102页第六十页，共103页。0第60页/共102页第六十一页，共103页。n与习题12.1相比，相干检测的发射功率要增加34.4dB，相干检测的发射功率要增加36.6dB。分别(fnbi)与9.09,18.19,10.82,21.64相比第61页/共102页第六十二页，共103页。

12、a。dB与10.82相比(xin b)第62页/共102页第六十三页，共103页。第63页/共102页第六十四页，共103页。这里(zhl)TB=1/Rb=10s.第64页/共102页第六十五页，共103页。室内5-50ns城市100-800ns农村环境18s（b）第65页/共102页第六十六页，共103页。第66页/共102页第六十七页，共103页。它们，这就证明了该定理。/第67页/共102页第六十八页，共103页。nX1,X2,X3,X4线性独立且能生成整个码空间可由X1,X2,X3,X4的线性组合得到(d do)依次为：第68页/共102页第六十九页，共103页。第69页/共102页第

13、七十页，共103页。第70页/共102页第七十一页，共103页。nan（b）确定最小码距dmin，该种码能纠正多少错误t？n（c）以上码字不是系统形式的，请计算出对应系统码的生成矩阵G。n（d）确定奇偶校验矩阵H，以使HGT=0n（e）这种码是否循环？如果是，确定其生成多项式消息码字10001101000010001101000010001101000010001101第71页/共102页第七十二页，共103页。第72页/共102页第七十三页，共103页。分别(fnbi)是1000, 0100, 0010, 0001对应的码字线性行变换第73页/共102页第七十四页，共103页。系统(xtng

14、)码对应的码字生成多项式必要条件：(1)最高次幂为码长n的多项式xn+1所分解出的1个因式;(2)其最高幂次为n-k=r;(3)最低项为常数1生成多项式充分条件：在满足3个必要条件前提下，一个符合要求的生成多项式还必须满足的要素是;该多项式非0系数的数目，或其重量必须等于相应(n,k)线性分组码的最小汉明距离d0.第74页/共102页第七十五页，共103页。na第75页/共102页第七十六页，共103页。对应(duyng)的码字为该码字满足生成多项式的条件，就是我们要找的生成多项式。生成多项式必要条件：(1)最高次幂为码长n的多项式xn+1所分解出的1个因式;(2)其最高幂次为n-k=r;(3

15、)最低项为常数1生成多项式充分条件：在满足3个必要条件前提下，一个符合要求的生成多项式还必须满足的要素是;该多项式非0系数的数目，或其重量必须等于相应(n,k)线性分组码的最小汉明距离d0.第76页/共102页第七十七页，共103页。量度进行软Viterbi译码。执行与图14.5（d）-14.5（f）的硬译码对应的软译码。在最后一步之后，剩下的幸存者是否与硬译码的情况相同？第77页/共102页第七十八页，共103页。第78页/共102页第七十九页，共103页。仅保留幸存(xn cn)路径得：欧式距离(jl)第79页/共102页第八十页，共103页。或者(huzh)：任何(rnh)一个幸存路径与

16、硬判决译码的结果都不相同。第80页/共102页第八十一页，共103页。第81页/共102页第八十二页，共103页。第82页/共102页第八十三页，共103页。n解:（a）用表示平均SNR，rt表示会出现中断的SNR门限值，则单天线系统中断概率为：n因而衰落余量为:第83页/共102页第八十四页，共103页。中断概率(gil)对应衰落余量的比值第84页/共102页第八十五页，共103页。路是相同的）。n全信号最大比值合并平均SNR：L为合并(hbng)的信号数第85页/共102页第八十六页，共103页。第86页/共102页第八十七页，共103页。n解：第k个支路的SNR为n合并后AWGN的功率为

17、n合并后总的有用信号功率为n合并后信噪比为噪声(zoshng)功率而非功率谱密度第87页/共102页第八十八页，共103页。是最大比值合并对应的nSNR为各支路SNR的和。第88页/共102页第八十九页，共103页。1322. 0213. 0322. 01576. 0213. 0576. 01R345. 0278. 00P且2s=0.7ei是均衡器的第i个系数(xsh)第89页/共102页第九十页，共103页。n-4-3-2-101234fn00.1-0.020.21-0.10.050.010第90页/共102页第九十一页，共103页。解得：（b）n=0依次(yc)对应-2,-1,0,1,2ek是均衡器的第k个系数(xsh)第91页/共102页第九十二页，共103页。n（a）如果采用ZF线性均衡器，均衡滤波器将是什么形式?n（b）该信道记忆特性如何？n（c）画出一阶格形结构，并标出状态、输入信号和输出信号。n（d）画出此时的全格型结构，并用Viterbi算法得到发送5比特序列时的最大似然序列估计。第92页/共102页第九十三页，共103页。序列(xli)为：（d）第93页/共102页第九十四页，共103页。1651. 0651. 01RTp113. 0288. 0和2s=0.3解：MSE方程(fngchng)的梯度为更新方程为：运用MA