移动通信射频工程百题答疑

1、系统篇1、第一代移动通信系统及其主要特点。近代的陆地移动通信系统，也称为蜂窝移动通信系统；自 80 年代起， 已历经三代。第一代的主要特点是利用模拟传输方式实现话音业务， 以 AMPS （美国、南美洲）、TACS （英国、中国）和 NMT （北欧）为代表。主要商 用时间从 80年代初开始到 90 年代前期。它的主要特点是： 模拟话音直接调频； 多信道共用和频分多址接入方式； 频率复用的蜂窝小区组网方式和越区切换； 无线信道的随机变参特征使无线电波受多径快衰落和阴影慢衰落的影响 环境噪声和多类电磁干扰的影响； 无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数据业务很难开展； 安全保密性差，易被“窃听” ，

2、易被“仿制烧号” 。2、第二代移动通信系统及其主要特点 第二代蜂窝移动通信系统以数字传输方式实现话音和低速数据业务， 以 GSM 为主, IS-95CDMA 为辅。主要商用时间从 90年代中期开始到现在。 它的主要特点是： 低速率话音编码技术和数字调制； 每载波多路、时分多址或码分多址接入； Rake接收机和自适应均衡技术； 与固定网向数字化推进相适应，具有中低速数据承载业务能力； 先进的开放的技术规范（如 A 接口和 U 接口），有利于形成既竞争又相 互促进的机制； 安全保密性强，不易“窃听” ，不易“仿制” ； 有利于大规模集成。3、第三代移动通信系统及其主要特点第三代蜂窝移动通信系统以更

3、高速的数据业务和更好的频谱利用率为 目标，采用宽带 CDMA 为主流技术，目前已形成两类三种空中接口标准， 即 WCDMA FDD （简称 WCDMA ）、WCDMA TDD （简称 TD-SCDMA ） 和 CDMA2000 。今后十年内将逐步替代第二代系统而成为主流。 它的主要特点是： 新型的调制技术，包括多载波调制和可变速率调制技术； 高效的信道编译码技术，除了沿用第二代的卷积码外，还对高速数据采 用了 Turbo 纠错编码技术； Rake 接收多径分集技术以提高接收灵敏度和实现软切换； 软件无线电技术易于多模工作； 智能天线技术易于提高载干比； 多用户检测技术以消除和降低多址干扰； 可

4、与固定网中的电路交换和分组交换网很好地相适应，满足各类用户对 话音及高、中、低速率数据业务的需求。4、何谓“双工”方式？何谓“多址”方式？“双工”（Duplexer）是相对于“单工”而言的收发信机工作方式。在无 线对讲（集群）电话问世之初，由于技术及成本因素，发信机采用了“按下 讲话”的方式，即有一个通话按钮，按下时表示发信，放开时表示接收，也 就是说，此种通话方式不能像固定电话那样同时收发，故称之为“单工” 。而 技术的进步和制造成本的下降，使双工滤波器能够在各类工作频段都能随意 使用，从而使无线对讲电话也能像固定电话那样同时接收和发送，不需要在 讲话时按下按钮 , 这种通话方式就是“双工”

5、方式。当收信和发信采用一对频率资源时，称为“频分双工” ；而当收信和发 信采用相同频率仅以时间分隔时称为“时分双工” 。“多址”（Multi Access）是指在多信道共用系统中，终端用户选择通信对象的传输方式，在陆地蜂窝移动通信系统中，用户可以通过选择“频道” 、 “时隙”或“ PN 码”等多种方式进行选址，它们分别对应地被称为“频分(Frequency Division)多址”、“时分(Time Division )多址”和“码分(CodeDivision )多址”。简称 FDMA, TDMA 和 CDMA. 5、发信功率及其单位换算通常发信机功率单位为“瓦特” （W），它也可以表示为dB

6、w，即以1W为基准的功率分贝值，即 Pt（ dBW）=10lg Pt（ W）1W为了便于计算，发信功率单位也可用“毫瓦”（mW）表示，同样，它也可以表示为dBmW （简写为dBm）,即以1mW为基准的功率分贝值，而1W = 1000 mW1 dBW = 30dBm或 Pt( dBm) =10lgPt (mW)1mW 6、接收机的热噪声功率电平（底噪）任何一个无线通信接收机能否正常工作，不仅取决于所能获得的输入信 号的大小，而且也与其内部噪声以及外部噪声和干扰的大小有关。接收机内部噪声也称为热噪声，它是由电子运动所产生的，其定义是指 当温度为290° K（ 17° C）时，由

7、接收机通带（通常由接收机中频带宽所决 定）所截获的热噪声功率电平。这个热噪声功率电平也称为接收机的底噪， 是计算接收机的噪声的基本参数。如用dBW表示，可写为No( dBw) = 204 dBW + 10lgB或=174 dBm + 10lgB对于 G 网，B = 200KHz (53dB)，No = 121dBm通常决定无线接收机的灵敏度主要器件是输入射频放大器，因此，放大 器的噪声系数也同样可用来衡量接收机灵敏度指标。放大器噪声系数Nf最大可能信噪比实测信噪比最大可能信噪比是把信号源内阻作为系统中唯一噪声源时输出端产生 的信噪比，此时相当于负载开路状态；实测信噪比即将放大器的噪声与信号源内

8、阻相加作为噪声源时输出端 产生的信噪比。所以N F =Ni Z/g）kTB式中：kTB 带宽为B（Hz）时的热噪声Ni 输入端噪声功率电平Na 放大器内部噪声功率电平g 放大器放大量以输入电动势表示的灵敏度（e）与nf的关系可以表示为:e = KTB N F C RN式中：R为输入阻抗（50）Nf为接收机噪声系数B为噪声宽带（通常即接收机的中频带宽）C/N :为门限载噪比（通常与数据速率有关）在工程设计中，通常仅需知道接收机输入端（开路）的信号功率Pi（dBm）2e即 Pi（ dBm）=RC=KTB Nf N=-174（ dBm）+10lgB+ N f （ dB）+C/N对于 G 网，当 B=

9、200KHz N F =4dB C/N=12dB 时Pi (dBm) = -174+53+4+12=-105 dBm 7、接收灵敏度及噪声系数无线接收机的灵敏度是接收弱信号能力的量度，通常由v、dB v、dBmW表示；接收机的灵敏度指标标称值通常是在静态（实验室屏蔽房内）条件下，为获得规定的终端通话质量（如 C/N=18 dB或FER=1 X 10 3等），在接收机输入端输入的电压电平（v和dB v）或功率电平（dBm） &电场强度、电压及功率电平的换算，故其感应的电压e为:电场强度（E）是指长度为1米的天线所感应到的电压，以v/m、v/m、dB v/m计，对半波偶极天线而言，其有效长度为e = e .（ v）式中：E为电场强度（v/m）为波长（m）由于半波偶极天线的特性阻抗是73.13 ，而移动通信接收机的输入阻抗通