移动通信系统复习试题和答案

移动通信系统复习试题和答案一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.蜂窝移动通信系统采用频率复用技术的根本目的是（）。A.扩大单个基站覆盖范围B.提高频谱利用率C.降低基站发射功率D.简化基站设备结构2.移动通信中，由建筑物、地形等障碍物遮挡引起的慢衰落，其信号幅度通常服从（）。A.瑞利分布B.莱斯分布C.对数正态分布D.均匀分布3.GSM系统采用的多址方式是（）。A.纯FDMAB.FDMA/TDMA混合C.CDMAD.OFDMA4.IS-95CDMA系统前向链路采用的调制方式是（）。A.GMSKB.QPSKC.OQPSKD.8PSK5.多径时延扩展在频域上的表征参数是（）。A.相干时间B.相干带宽C.多普勒频移D.功率延迟谱峰值6.自由空间传播模型中，移动台与基站距离增大一倍，接收功率约下降（）。A.3dBB.6dBC.10dBD.20dB7.LTE系统下行链路采用的多址方式是（）。A.CDMAB.MC-CDMAC.OFDMAD.SC-FDMA8.软切换的主要特点是（）。A.先断开旧链路，后建立新链路B.先建立新链路，后断开旧链路C.不改变原有链路D.只能在同一基站不同扇区之间进行9.移动台朝向基站方向运动时，接收信号频率与静止时相比（）。A.偏高B.偏低C.不变D.先升高后降低10.交织技术在移动通信中的主要作用是（）。A.抑制加性高斯白噪声B.将突发错误离散为随机错误C.降低信号峰均功率比D.消除路径损耗二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。多选、少选、错选均不得分）1.下列属于小尺度衰落的有（）。A.瑞利衰落B.莱斯衰落C.阴影衰落D.频率选择性衰落2.移动通信系统中常用的分集合并方式有（）。A.选择合并B.最大比合并C.等增益合并D.频率合并3.关于OFDM技术，下列说法正确的有（）。A.各子载波频谱相互正交B.可有效对抗频率选择性衰落C.峰均功率比较高D.对频率偏移不敏感4.CDMA系统的优点包括（）。A.软容量B.采用RAKE接收可抗多径C.不需要功率控制D.有利于实现软切换5.移动通信中常见的切换类型有（）。A.硬切换B.软切换C.更软切换D.静态切换三、填空题（本大题共10空，每空1分，共10分）1.蜂窝移动通信中，同频复用距离D、簇大小N和小区半径R满足D=2.自由空间路径损耗公式为(dB)=32.44+______3.多径衰落按信号带宽与相干带宽的关系可分为______衰落和______衰落。4.GSM系统采用的调制方式是______。5.IS-95CDMA系统的扩频码片速率为______Mcps。6.CDMA系统中常用的多径分集接收机称为______接收机。7.LTE系统中，一个资源块在频域上由______个连续子载波组成。8.OFDM系统中，子载波间隔Δf与有效符号长度的关系为=______。9.越区切换分为______切换、______切换和更软切换。10.香农容量公式为C=Bl四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）1.简述蜂窝移动通信系统中频率复用的基本思想，并说明同频干扰产生的原因。2.比较硬切换与软切换的优缺点。3.说明OFDM系统中循环前缀的作用及其代价。4.说明移动通信功率控制的目的，并分析CDMA系统为什么特别需要功率控制。五、计算分析题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）1.某蜂窝移动通信系统采用簇大小N=7的频率复用方案，路径损耗指数（1）求同频复用距离与小区半径之比D/（2）求载干比S/2.某移动通信系统工作频率为1800MHz（1）求最大多普勒频移；（2）若传播环境多径时延扩展=1μs，估算相干带宽（采用3.某基站发射功率=43dBm，发射天线增益=12dBi，接收天线增益=2（1）求最大允许路径损耗；（2）求对应的最大覆盖距离d。4.某OFDM系统子载波间隔Δf=15（1）求有效OFDM符号长度；（2）求包含循环前缀的OFDM符号总长度；（3）求不考虑编码及导频开销时，系统最大数据速率。答案与解析一、单项选择题1.B解析：频率复用是将相同频率组分配给相距足够远的小区重复使用，目的是在有限频谱资源下提高频率利用率。2.C解析：阴影衰落由障碍物遮挡引起，接收信号中值在较长距离内缓慢变化，统计特性通常服从对数正态分布。3.B解析：GSM将25MHz频带分为124个FDMA载频，每个载频上再分为8个TDMA时隙，因此是FDMA/TDMA混合多址。4.B解析：IS-95CDMA前向链路采用QPSK调制，反向链路采用OQPSK调制。5.B解析：相干带宽是多径时延扩展在频域上的表征，通常与均方根时延扩展成反比。6.B解析：自由空间接收功率∝1/，距离增大一倍，功率变为原来的1/7.C解析：LTE下行采用OFDMA，上行为降低终端峰均比采用SC-FDMA。8.B解析：软切换采用先建立新链路、后断开旧链路的方式，切换过程中移动台可同时与多个基站通信。9.A解析：移动台朝向基站运动时，多普勒频移为正，接收信号频率高于发射频率。10.B解析：交织将连续突发错误分散到不同时间位置，使接收端译码器面对的更接近随机错误，从而提高纠错能力。二、多项选择题1.ABD解析：小尺度衰落由多径传播引起，表现为瑞利或莱斯分布，可分为平坦衰落和频率选择性衰落；阴影衰落属于大尺度衰落。2.ABC解析：常用分集合并方式为选择合并、最大比合并和等增益合并；频率合并不是常规分集合并方式。3.ABC解析：OFDM子载波相互正交，抗频率选择性衰落能力强，但峰均功率比高，对频率偏移敏感，因此D错误。4.ABD解析：CDMA具有软容量、软切换等优点，RAKE接收可分离多径信号，但必须进行严格功率控制，因此C错误。5.ABC解析：移动通信切换类型包括硬切换、软切换和更软切换，不存在静态切换。三、填空题1.R2.203.平坦；频率选择性4.GMSK5.1.22886.RAKE7.128.19.硬；软10.S四、简答题1.频率复用是将可用频谱划分为若干频率组，按一定规则分配给不同地理区域的小区重复使用，同频小区之间保持足够的空间距离，使同频干扰控制在可接受范围。同频干扰产生的原因是同频小区发射的信号经过传播后仍会到达目标小区，当同频复用距离不足或传播环境变化时，干扰电平可能升高，导致接收质量下降。2.硬切换是移动台先断开原基站的链路，再建立与目标基站的链路。其优点是实现简单、占用资源较少；缺点是切换过程可能出现短暂中断，可靠性较低，容易在弱信号区掉话。软切换是移动台先建立与目标基站的链路，再断开原基站链路，即“先连后断”。其优点是切换可靠性高，通信中断概率小；缺点是需要同时占用两个或两个以上基站的资源，系统资源消耗较大。软切换主要用于CDMA系统，硬切换广泛用于GSM、LTE等系统。3.循环前缀是将OFDM符号尾部的一段采样复制到符号前端，形成保护间隔。其作用是抑制多径时延引起的符号间干扰和子载波间干扰，只要多径时延小于循环前缀长度，子载波之间的正交性就能保持。代价是增加了每个OFDM符号的总长度，降低了有效数据传输速率和频谱效率，同时循环前缀部分也占用发射功率。4.功率控制的目的是使发射功率尽可能低，同时满足通信质量要求，从而减少系统干扰、延长移动台电池寿命、克服远近效应。CDMA系统是自干扰系统，所有用户共享同一频带，一个用户功率过大会直接增加其他用户的干扰电平，降低系统容量。上行链路中若各用户到达基站功率不相等，强信号会淹没弱信号，产生远近效应。因此CDMA系统需要快速、精确的功率控制，使基站接收到的各用户功率基本一致。五、计算分析题1.解：（1）同频复用距离与小区半径之比为=（2）第一层同频干扰小区数=6=dB值为102.解：（1）波长λ速度v最大多普勒频移=（2）相干带宽