[整理版]通信导论韩杰

[整理版]通信导论韩杰[整理版]通信导论韩杰 —————————————————————————— 实验总成绩: 报告份数: 通信与信息工程学院通信导论学习报告装订线———————————————————————————————— — 专业班级: 通工1105班学生姓名: 韩杰学号(班内序号): 03111181(19号) 2015 年 03 月 19 日无线通信导论 1. 几种无线通信系统: (1)蜂窝移动通信系统; 把一个通信服务区域分为若干个小无线覆盖区, 每个小区的半径在 0.5~20 km ...

[整理版]通信导论韩杰 —————————————————————————— 实验总成绩: 报告份数: 通信与信息工程学院通信导论学习报告装订线———————————————————————————————— — 专业班级: 通工1105班学生姓名: 韩杰学号(班内序号): 03111181(19号) 2015 年 03 月 19 日无线通信导论 1. 几种无线通信系统: (1)蜂窝移动通信系统; 把一个通信服务区域分为若干个小无线覆盖区, 每个小区的半径在 0.5~20 km 左右,用户容量可达上千个。每个小区设置一个基站, 负责本区移动台的联系和控制, 各个基站通过移动业务交换中心相互联系, 并与市话局连接。【特点】信息流双向用户可以位于网络的任何地方用户可以主呼可以被呼 (2)微波通信系统; 利用微波作为载波来携带信息并通过电波空间进行传输的一种无线通信方式。【特点】抗干扰能力强，线路噪声不累积保密性好设备体积小，功耗低组网灵活，建设周期短、成本低对于地面远距离通信，采用“中继”传输 (3)广播电视通信系统; 通过无线电波或通过导线向广大地区播送音响、图像节目的传播媒介，统称为广播。只播送声音的，称为声音广播;播送图像和声音的，称为电视广播。【特点】信息单向传输所有用户接收的相同信息连续发送 (4)卫星通信系统; 利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。【特点】通信距离远，建站成本与通信距离无关以广播方式工作，便于实现多址连接通信容量大，传输的业务类型多可以自发自收进行监测 (5)无线局域网(WLAN) ; 是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，用无线方式将计算机连接到因特网。【特点】传输数据率高分组数据传输 802.11b、802.11a、802.11g (6)无线本地环(MMDS/LMDS) 本地多点分配业务(LMDS) 多信道多点分配业务(MMDS) (7)短距离无线通信系统 DECT ,IR , Bluetooth ,RFID ,Zigbee ,UWB ,Ad-hoc. 无线通信面临的问题有哪些, 2. 1.答;(1)传输的开放性导致信号的衰落与干扰; (2)时间扩展与频率扩展; (3)频率选择性和时间选择性衰落; 假设发射端发射的是一个时间宽度极窄的脉冲信号，经过多径信道后，由于各信道时延的不同，接收端接收到的信号为一串脉冲，即接收信号的波形比原脉冲展宽了。这种由于信道时延引起的信号波形的展宽称为时延扩展。时延扩展产生频率选择性衰落。相干带宽为信道在两个频移处的频率响应保持强相关时的最大频率差。相干带宽越小，时延扩展越大;反之，相干带宽约大，时延扩展越小。传输带宽小于相干带宽，信号的相关性很好，信道的衰落特性平坦;大于相干带宽，信号的相关性变差，信道呈频率选择性衰落。由于移动用户与基站的相对运动，每个多径波都会有一个明显的频率移动。由运动引起的接收信号频率的移动称为多普勒频移 fD，它与移动用户的运动速度成正比。相干时间为两个瞬时时间的信道冲激响应保持强相关时的最大时间间隔。相干时间越小，多普勒频移越大;反之，相干时间越大，多普勒频移越小。取样时间间隔小于相干时间，信号的相关性很好，信道的衰落特性平坦;大于相干时间，信号的相关性变差，信道呈时间选择性衰落。 (4)角度扩展带来空间选择性衰落; 多径信号到达天线阵列的到达角度的展宽称为角度扩展。角度展宽给出信号的主要能量的角度范围，产生空间选择性衰落。相干距离为两根天线上的信道响应保持强相关时的最大空间距离。相干距离越短，角度扩展越大;反之，相干距离越长，角度扩展越小。接收天线距离小于相关距离，信号的相关性很好，信道的衰落特性平坦;大于相干距离，信号的相关性变差，信道呈空间选择性衰落。 (5)同频道干扰和邻频道干扰; (6)频率资源受限;频率有限，指配应用。 (7)覆盖范围与频率: Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz—>频率和距离成反比，也就是说，频率越高，信号的覆盖范围越小。 (8)发射功率低。下一代无线通信要求信息速率高达 100Mbps~1Gbps，工作频率达到 5Ghz 或更高。而传统的传输方式无法满足。 ? 2GHz、2Mbps ? GSM 基站 43dbm(19-20w), 手机 2w ? Cdma 基站 38dbm(6-7w), 手机 0.2w ? 5GHz、100Mbps——基站 30W, 3. 就你关心的一个技术问题给出解决方案。【技术问题】正交频分复用对频偏敏感的问题【简介】 (1)20 世纪中期，人们提出了频带混叠的多载波通信方案，选择相互之间正交的载波频率作子载波，也就是我们所说的正交频分复用 (OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing， OFDM)技术。这种“正交”表示的是载波频率间精确的数学关系。按照这种设想， OFDM 既能充分利用信道带宽，也可以避免使用高速均衡和抗突发噪声差错。 (2)OFDM 的优点 *窄带带宽下也能够发出大量的数据。 *OFDM 技术能够持续不断地监控传输介质上通信特性的突然变化。 *OFDM 技术的最大优点是对抗频率选择性衰落或窄带干扰。 *可以有效地对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输。 *通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。 *可以使用硬件模块集成基于 IFFT/FFT 的算法，通过这种方式实现的 OFDM 系统的运行速度，主要取决于硬件电路的运行速度，同时也简化了系统实现的复杂程度。 *OFDM 技术的信道利用率很高。 (3)OFDM 的缺点 *对频偏和相位噪声比较敏感，频率偏移会降低载波之间的正交性，导致载波间干扰(ICI) ，导致 OFDM 性能大幅度下降。 *功率峰值与均值比(PAPR)大，导致射频放大器的功率效率较低。 *负载算法和自适应调制技术会增加系统复杂度。【解决方案】一种 LTE 系统中自动适应时频同步的方法一(时间同步为了能准确地完成定时，将定时同步分为符号定时同步和帧定时同步两步。粗定时同步用本地 PSS 和接收序列相关的方法(简称互相关方法)。本地三个频域 PSS 序列分别补零经过 IFFT 变换到时域后分别与经过窄带滤波后的接收数据做滑动相关得到三个相关集由最大相关值所在的相关集的 PSS 即可确定 UE 所在的扇区 ID(最大值所在的位置即为符号定时同步位置。在完成符号同步后，由于辅同步信号前半帧和后半帧序列不一样，用本地的 SSS 和接收到的 SSS 做相关运算，完成帧同步。 —————————————————————————— 指导教师评语: 装订线————————————————————— ——————————— — 实验成绩: 指导(辅导)教师 :

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