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文檔簡介
現(xiàn)代無線通信習題課
現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!例題1天線的參數(shù)增益電壓駐波比(VSWR)天線下傾半功率角極化方式現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!天線增益(1)如圖1所示天線增益為多少dBd?(2)把反射板放在該陣列的一邊構(gòu)成扇形覆蓋天線,如圖1所示天線增益為多少dBd?解:4個對稱振子組陣
接收功率:4mW“扇形覆蓋天線”
將在接收機中有8mW功率
圖1圖2現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!電壓駐波比(VSWR)假設(shè)基站發(fā)射功率是10W,反射回0.5W,求電壓駐波比。(1)計算回波損耗RL:RL=10lg(入射功率/反射功率)
則:RL=10lg(10/0.5)=13dB(2)由回波損耗RL計算反射系數(shù):RL=-20lg,=0.2238
(3)VSWR=(1+)/(1-)=1.589.5W80
ohms50ohms朝前:10W返回:0.5W現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!例題2解:(1)反射點應(yīng)取路徑中相對余隙的最小點,此點一般就是最高障礙點,距離發(fā)端d1=3km處為反射點。(2)反射點處等效地球突起高度K=4/3時,(3)等效余隙現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!方法2:由查圖法直接求VdB現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!
需了解基礎(chǔ)知識:平坦衰落和頻率選擇性衰落的判定
基于時間色散
平坦衰落BS<BC
Tm<TsRayleigh,Ricean分布
頻率選擇性衰落BS>BC
Tm>TsISI信號信道頻率BSBC頻率BCBS信道信號現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!解(1)(2)該信道具有頻率選擇性衰落。當信號的帶寬遠大于信道相關(guān)帶寬時,信道具有選擇性衰落。由題可知,,故信道具有頻率選擇性衰落。(3)該信道表示為慢衰落。因為,也就是說信道變化慢于信號變化,即,故信道表示為慢衰落?,F(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!需了解基礎(chǔ)知識平均附加時延是功率時延分布的一階矩,定義為:rms時延擴展是功率時延分布的二階矩的平方根定義為:
現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!解:相干帶寬近似為:由于GSM所需的200kHz帶寬超過了Bc,所以GSM需要均衡器才能正常工作?,F(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!例題6IEEE無線局域網(wǎng)中5GHz無線業(yè)務(wù)必須發(fā)射200mW(23dBm)或者更少的功率,假設(shè)在一個沒有墻壁的開放辦公室,收發(fā)信機處于一個樓層54Mb/s業(yè)務(wù)獲得誤比特率所需的,噪聲密度為-164dBm/Hz,問54Mb/s業(yè)務(wù)可達到的最大覆蓋范圍為多大?解:已知:Pt=200mW(23dBm),,,因為沒有墻壁且在一個樓層,故,由
可得:解得r=17.78m現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!地球凸起高度為:有幾何關(guān)系可知:自由空間余隙h0h1H3h2he現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!例題9對于OFDM發(fā)送和接收結(jié)構(gòu)圖中,解釋下列問題:(1)子載波的間隔如何選???為什么?(2)各子信道間的正交調(diào)制通過什么方法來實現(xiàn)?(3)OFDM系統(tǒng)與單載波系統(tǒng)相比較存在哪些主要缺點?答:(1)若子信道的碼元速率為1/Ts,子載波的間隔;避免碼間干擾。另外若頻譜允許重疊,提高頻帶效率。(2)快速(離散)傅里葉反變換和快速(離散)傅里葉變換。(3)易受頻率偏差的影響;存在較高的峰值平均功率?,F(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!需了解基礎(chǔ)知識:電壓駐波比(VSWR)反射波和入射波幅度之比叫作反射系數(shù)。
反射系數(shù)駐波波峰電壓與波谷電壓幅度之比稱為駐波系數(shù),也叫電壓駐波比(VSWR)駐波系數(shù)終端負載阻抗和特性阻抗越接近,反射系數(shù)越小,駐波系數(shù)越接近于1,匹配也就越好?,F(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!例題2某無樹林丘陵地區(qū)微波電路,微波通信頻率為4GHz,站距為41km,發(fā)射天線高度為h1=2m,接收天線高度為h2=10m,發(fā)端海拔高度H1=80m,收端海拔高度H2=90m,離發(fā)射端3km處有一突起山頭,海拔高度65m,路徑其余各點明顯低于它,見圖所示路徑剖面圖。路徑中地勢最高點為反射點,反射系數(shù)為0.7,考慮氣象條件對電波傳播影響,當K=4/3時,求:(1)確定反射點位置(2)反射點余隙為多少米?(3)衰落因子VdB現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!(4)菲涅爾區(qū)半徑現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!例題3一個廣義平穩(wěn)非相關(guān)信道的多普勒擴展為fd=50Hz,多徑時延擴展為,信號傳輸?shù)耐◣诺赖目値挒锽s=200kHz,為減少符號間干擾的影響,信號設(shè)計時選用數(shù)據(jù)速率為Rs=270.833kb/s(1)確定相關(guān)帶寬和相干時間。(2)該信道是否具有頻率選擇性的衰落?做出解釋。(3)該信道表現(xiàn)為慢衰落還是快衰落?做出解釋?,F(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!需了解基礎(chǔ)知識:快衰信道和慢衰信道的判定
慢衰落低多普勒頻移1/fm
@TC>Ts信道變化慢于基帶信號變化基于時變
快衰落高多普勒頻移1/fm
@TC<Ts信道變化快于基帶信號變化信號頻率fm
BS頻率BSfm
多普勒信號多普勒現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!例題4計算下圖所示900MHz的功率延遲分布的平均附加時延、rms時延擴展及相干帶寬。設(shè)信道相干帶寬取50%,則該系統(tǒng)在不使用均衡器的條件下對GSM(200KHz)業(yè)務(wù)是否合適?0125tPr(t)(ms)0dB-10dB-20dB-30dB現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!解:各分布的時延測量量相對于個可測量信號,所給信號的平均附加時延為:rms時延擴展為:現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!例題5設(shè)基站天線高度為50m,發(fā)射機功率為20W,增益為6dB,工作頻率900MHz,移動臺天線高度為1.5m,增益為3dB,通信距離為15km,利用Okumura-Hata模型求出城市的路徑損耗?接收功率為多少dBW?解:
(1)=69.55+26.16lg900-13.82lg50-(hm)+(44.9-6.55lg50)lg15=153.13dB(2)Pr=Pt-Lp+Gt+Gr=10log20-153.3+6+3=-131.13dBw現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!例題7某公司想在兩棟樓之間建一個4GHz的微波鏈路,樓高分別為100m和50m,相距3km。在視距內(nèi)和兩棟樓中途有一棟高70m的樓房,試問能不能在兩棟樓之間視距傳輸?現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!例題8已知一個正交調(diào)幅系統(tǒng)采用16QAM調(diào)制,帶寬為2400Hz,滾降系數(shù)。試求每路所采用的電平數(shù)、調(diào)制速率(符號速率)、總比特率和頻帶利用率。解:每路所采用的電平數(shù)每路的調(diào)制速率總的比特率頻帶利用率現(xiàn)代無線通信原理習題共24頁,您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!例題10直接序列擴頻系統(tǒng),信息速率為9.6kb/s
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