北邮《移动通信系统与原理》期末复习

第一章 概述

1、 个人通信的主要特点是：每个用户有一个属于个人的唯一通信号码，取代了以设备为

基础的传统通信的号码。

2、 目前最具发展潜力的宽带无线移动技术是：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX。 3、 移动通信的主要特点有：（1）利用无线电波进行信息传输；（2）在强干扰环境下工作；

（3）通信容量有限；（4）通信系统复杂；（5）对移动台的要求高。

4、 移动通信产生自身产生的干扰：互调干扰，邻道干扰，同频干扰，多址干扰。

第二章 移动通信电波传播与传播预测模型 1、 移动信道的基本特性就是衰落特性。 2、 移动信道的衰落一般表现为：

（1） 随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散；

（2） 由于传播环境中的地形起伏，建筑物以及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起

的衰落，一般称为阴影衰落；

（3） 无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射

和散射，使得其到达接收机时，是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播所引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落，即所谓多径衰落。

3、 大尺度衰落主要是由阴影衰落引起的，小尺度衰落主要是由多径衰落引起的。 4、 一般认为，在移动通信系统中一项传播的3种最基本的机制为反射、绕射和散射。 5、 移动无线信道的主要特征是多径传播。

6、 多径衰落的基本特性表现在信号的幅度衰落和时延扩展。一般来说，模拟移动通信系

统主要考虑多径效应引起的接收信号的幅度变化；数字移动通信系统主要考虑多径效应引起的脉冲信号的时延扩展。 7、 描述多径信道的主要参数：（1）时间色散参数和相关带宽；（2）频率色散参数和相关

时间；（3）角度色散参数和相关距离。P28

8、 相关带宽是信道本身的特性参数，与信号无关。

9、 相关带宽：频率间隔靠得很近的两个衰落信号存在不同的时延，这可使两个信号变得

相关，使得这一情况经常发生的频率间隔就是相关带宽。

10、 相关时间：一段间隔，在此间隔内，两个到达信号具有很强的相关性，换句话说在

相关时间内信道特性没有明显的变化。

11、 相关距离：指的是信道冲激响应保证一定相关度的空间距离。在相关距离内，信号

经历的衰落具有很大的相关性。

12、 多径信道的统计分析，主要是讨论多径信道的包络统计特性，服从瑞利分布，莱斯

分布和Nakagami-m分布。

13、 4种衰落效应是：由于时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落；

根据发送信号与信道变化快慢程度的比较，也就是频率色散引起的信号失真，可将信道分为快衰落信道和慢衰落信道。 14、 平坦衰落条件：信道带宽大于发送信号的带宽，且在带宽范围内有恒定增益和线性

相关。选择性衰落条件则相反。

15、 快衰信道条件：信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信号的带宽Bs小于

多普勒扩展Bd，信道冲激响应在符号周期内变化很快。慢衰信道条件则相反。 16、 通常用衰落率，电平交叉率，平均衰落周期及衰落持续时间等特征量表示信道的衰

落特性。

17、 确定某一特定地区的传播环境的主要因素有：

（1） 自然地形（高山、丘陵、平原、水域等）； （2） 人工建筑的数量、高度、分布和材料特性； （3） 该地区的植被特征； （4） 天气状况

（5） 自然和人为的电磁噪声状况；

（6） 系统的工作频率和移动台运动等因素。

18、 室外传播模型有：Hata（Okumura-Hata和COST-231 Hata），CCIR，LEE，COST-231 WI

模型等（使用范围见P51）；室内传播模型有：对数距离路径损耗模型，Ericsson多重断点模型和衰减因子模型。 第三章 移动通信中的信源编码和调制解调技术 1、信源编码基本目的就是压缩信源产生的冗余信息，降低传递这些不必要的信息的开销，从而提高整个传输链路的有效性。

2、调制就是对消息源信息进行编码的过程，其目的就是使携带信息的信号与信道特性相匹配以及有效地利用信道，主要增加了移动通信系统的可靠性。

3、信源编码除了满足有效性的目标之外，还需要取得系统覆盖和质量的相互平衡；具有尽可能低的复杂度，以减小功耗，降低处理时延；具有内在的可扩展性，即编码后的数据流包含不同质量等级的信息，以适应不同的终端应用需求；能够容忍一定的差错而无须复杂的重传。 4、调制方式的选择主要体现在以下几个方面：频带利用率，功率效率，已调信号恒包络，易于解调，带外辐射。

5、信息的冗余来自两个主要方面：首先是信源的相关性和记忆性；其次是信宿对信源失真具有一定的容忍程度。 6、在相同的调制指数h下，相位连续的频移键控信号CPFSK的带宽比一般的2FSK带宽窄，这意味着前者的频带效率要高于后者。

7、MSK的载波频率应当是Rb/4的整数倍，其中Rb为码元速率。P73

8、MSk信号比一般2FSK信号有更高的带宽效率，但旁瓣的辐射功率仍然很大。

9、GMSK（高斯最小移频键控）最吸引人的地方是具有恒包络特性，功率效率高，可用非线性功率放大器和非相干检测。GMSK的缺点是频谱效率还不够高。

第四章 抗衰落和链路性能增强技术

1、 移动通信中常见的抗摔落技术有：分集接收、信道编码、信道均衡、扩频技术、多天

线和空时编码；常见的链路性能增强技术有：AMC和HARQ。

2、 分集接收的基本思想就是把接收到的多个衰落独立的信号加以处理，合理利用这些信

号的能量来改善接收信号的质量。通常用来减小在平坦性衰落信道上接收信号的衰落深度和衰落的持续时间。

3、 分集分为改善阴影衰落的宏观分集和改善多径衰落的微观分集。其中宏观分集也称作

多基站分集，微观分集则分为时间分集，频率分集和空间分集。

4、 时间分集：在不同的时间段发送同一信息，接收端则在不同的时间段接收这些衰落独

立的信号。要求收发信机都有存储器。对于速度为0的移动台不起作用。

5、 频率分集：直接在多个频率间隔大于信道相干带宽的载波上传输同一信息，常采用跳

频扩频技术。移动台静止或慢速移动时，通过调频获取频率分集好处是明显的；高速

移动时，没帮助也没危害。

6、 空间分集：在相隔足够大距离使得信号衰落相互独立的地方设置接收天线。空间分集

需要多副天线，使用这种分集的移动台一般是车载台。 7、 分集的合并方法有：选择合并（选一路最好的），最大比值合并（各支路信号加权后

合并），等增益合并（加权系数为1的最大比值合并）。

8、 维特比译码是基于最大似然法则的最重要的卷积译码方法，采用逐步比较的方法来逼

近发送序列的路径。

9、 Turbo码编码器由两个编码器经过一个交织器并联而成。 10、 交织器在要发送的信息中加入了随机特性，作用类似于香农的随机码。它使得两个

编码器的输入互不相关，编码近于独立。

11、 由于Turbo码有着优异的性能，因而被广泛用在第三代的移动通信系统中。由于它

存在时延，因此主要用在各种非实时业务的高速数据纠错编码中。 12、 自适应均衡器能够基于对信道特性的测量随时调整自己的系数，以适应信道特性的

变化。分为训练模式和跟踪模式。

13、 直接序列扩频系统在发送端直接用高码率的扩频码去展宽数据信号的频谱，而在接

收端则用同样的扩频序列进行解扩，把扩频信号还原为原始的窄带信号。扩频后的信号带宽比原来的扩展到了N倍，功率谱密度下降到1/N。

14、 扩频信号对窄带干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时，对于干扰信号的

扩频，这降低了干扰信号的功率谱密度。 15、 多径传输给信号的接收造成干扰，利用扩频码的良好自相关特性，可以很好地一直

这种干扰，特别是多径时延大于扩频码的码片时。

16、 RAKE接收机主要由一组相关器构成，具有搜集多径信号能量的能力。 17、 调频扩频系统的定时要求比直接序列扩频宽松得多，是靠躲避干扰来获得抗干扰能

力的。

18、 自适应技术是通过在接收端进行信道估计，并把信道的情况反馈到发送端，发送端

就可以根据信道的情况灵活德调整发送参数，以实现吞吐量的优化。在物理层的技术包括自适应调制编码（AMC）、功率控制、速率控制、错误控制等；链路层的技术有混合自动请求重传（HARQ）；网络层的技术有跨层协作等。

第五章 蜂窝组网技术

1、 移动通信网由空中网络和地面网络组成。空中网络是主要部分，主要包括：多址接入、

频率复用和蜂窝小区、切换和位置更新；地面网络主要包括：服务区内各个基站的相互连接、基站与固定网络的相互连接。

2、 移动通信网的区域覆盖方式：小容量的大区制的控制方式简单，设备成本低，适用于

中小城市、工矿区以及专业部门，是发展专用移动通信网可选用的制式；还有大容量的小区制。

3、 多址接入方式有FDMA、TDMA、CDMA、SDMA以及它们的混合应用方式等。 4、 FDMA系统的主要干扰有：互调干扰、邻道干扰、同频道干扰等。

5、 CDMA是干扰限制性系统，任何干扰的减少都直接转化为系统容量的提高。 6、 FDMA系统的特点：

（1） 每个信道占用一个载频，相邻载频之间的间隔应满足信号带宽的要求。

（2） 符号时间与平均延迟扩展相比较是很大的，窄带FDMA系统中无须自适应均

衡。

（3） 基站复杂庞大，重复设置收发信设备。

（4） FDMA系统每载波单个信道的设计，使得在接收设备中必须使用带通滤波器允

许指定信道里的信号通过，滤除其他频率的信号，从而限制临近信道间的相互干扰。

（5） 越区切换较为复杂和困难。 7、 TDMA系统的特点：

（1） 突发传输的速率高，远大于语音编码速率。每路编码速率设为R，共N个时

隙，则在这个载波上传输的速率将大于NR。这是因为TDMA系统中需要较高的同步开销。同步技术是TDMA系统正常工作的重要保证。

（2） 发射信号速率随N的增大而提高，如果达到100kbit/s以上，码间串扰就将加

大，必须采用自适应均衡，用以补偿传输失真。

（3） TDMA用不同的时隙来发送和接收，因此不需要双工器。 （4） 基站复杂性减小。

（5） 抗干扰能力强，频率利用率高，系统容量大。 （6） 越区切换简单。 8、 CDMA系统的特点：

（1） CDMA系统的许多用户共享同一频率，不管使用的是TDD还是FDD技术。 （2） 通信容量大。CDMA是干扰限制性系统，任何干扰的减小都直接转化为系统容

量的提高。

（3） 容量的软特性。多增加一个用户只会使通信质量略有下降，不会出现硬阻塞

现象。

（4） 信号被扩展在一个较宽的频谱上而可以减小多径衰落。 （5） 信道数据速率很高。

（6） 平滑的软切换和有效的宏分集。 （7） 低信号功率谱密度。

9、 CDMA系统存在两个重要的问题：

（1） 一是来自非同步CDMA网中不同用户的扩展序列不完全是正交的。这种扩频

码集的非零互相关系数会引起个用户之间的相互干扰，即多址干扰，在异步传输信道以及多径传播环境中多址干扰将更为严重。

（2） “远-近效应”。强信号对弱信号有明显的抑制作用，会使弱信号的接收性能很

差甚至无法通信。

10、 SDMA方式通过空间的分割来区别不同的用户，基本技术是采用自适应阵列天线。 11、 现代扩频通信的基本原理是用频带换取信噪比，目的是提高通信系统的可靠性。 12、 扩展频谱的方法有：直接序列扩频（DS），跳变频率扩频（FH），跳变时间扩频（TH），

宽带线性调频（Chirp）。 13、 扩频系统的特点：

（1） 能实现CDMA；

（2） 信号的功率谱密度低，因此信号具有隐蔽性且功率污染小； （3） 有利于数字加密、防止窃听；

（4） 抗干扰性强，可在较低的信噪比条件下保证系统的传输质量； （5） 抗衰落能力强。

14、 在直接扩频任意选址的通信系统中，对地址码的要求：伪码的比特率应能满足扩展

带宽的需要；伪码应具有尖锐的自相关特性，正交编码应具有尖锐的互相关特性；伪码应具有近似噪声的频谱性质，即近似连续谱，且均匀分布。 15、 通常采用的伪码有m序列，Gold序列等多种伪随机序列；正交编码通常采用Walsh