北京交通大学无线通信技术课后习题答案教案

会计学1北京交通大学无线通信技术课后习题答北京交通大学无线通信技术课后习题答案案第1页/共102页第2页/共102页path1(LOS)path2第3页/共102页s60103101883第4页/共102页22222 . 255. 044/55. 0rrAAAGisoepar第5页/共102页第6页/共102页（b）第7页/共102页第8页/共102页mLdaR15003 . 0152222第9页/共102页 2228222rrLdaR22222 . 255. 044/55. 0rrAAAGisoeparparRGd21140第10页/共102页n（b）对所有有效的距离d，即式（4.24）成立且天线的远场条件满足，画出接收功率的图。公式4.24： /4,22RXTXRXTXRXTXTXRXhhddhhGGPdP第11页/共102页第12页/共102页mRXhTXhd1803/15 . 1104/4接收功率随距离变化图第13页/共102页第14页/共102页等价图型第15页/共102页TxTxTxdhhh610TxRxRxdhhh401016第16页/共102页总的场变：其中E0=exp（-jK0 x）场强：（b）f=1800MHz，=1/6m第17页/共102页第18页/共102页.11213121GGFGFFFeq第19页/共102页第20页/共102页第21页/共102页因此接收机输入SNR=37dB，由于接收机噪声（噪声系数为5dB）的存在，接收机输出SNR减小为32dB。第22页/共102页第23页/共102页第24页/共102页发射功率20dBm断点dbreak=50m处路径损耗-66dB断点之外路径损耗-42dB发射天线增益-7dB接收天线增益9dB总到达功率-86dBm接收机灵敏度-105dBm衰落余量19dB第25页/共102页第26页/共102页发射功率20dBm发射及接收天线增益4dB发射机损耗-3dB衰落余量-16dB路径损耗-90dB到达接收机功率-85dBm接收机输出SNR16dB所需信噪比5dB接收噪声功率谱密度-174dBm接收带宽73dBHz接收噪声功率-101dBm所以可接受的最大射频噪声系数为11dB。第27页/共102页均方值，也就是平均功率rrrrpdfr0,2exp)(222rrrcdf0),2exp(1)(22)(minrcdfPout第28页/共102页LmaxdBrmin相对应的最大损耗值。第29页/共102页FdBLX注意到随机变量 是标准正态随机变量第30页/共102页n能够工作于200km/h，如果使用1800MHz频带，你能够在多大的最大速度上通信（假定限定同样的多普勒扩展）？第31页/共102页nb900MHz200km/h第32页/共102页第33页/共102页TxARxATxBdmax40km第34页/共102页nLmeandB是载噪比（C/I）|dB的平均路径损耗，LdB是阴影导致对数正态随机损耗，LmaxdB是与（C/I）min相对应的最大损耗值。，tot，tot第35页/共102页注意到随机变量 是标准正态随机变量FdBLX，tot，tot，tot)7 .12(01. 0argscaledBelMQdBQMscaledBel6 .29)01. 0(*7 .121arg第36页/共102页第37页/共102页n由于TxA和TxB的发射功率和天线类型都相同，不考虑大尺度阴影衰落时：dBICLdB7)/(0minmax)2(6 .366 .297maxdBMLLscaledBlagedBmeandB第38页/共102页kmmdAB51. 310*51. 311010*40110=d3)3636.6(3)3636.6(max110=d)3636.6(maxABd第39页/共102页10*7 . 02121vcST第40页/共102页max*7 . 02121VSTvc保证相干时间大于帧长第41页/共102页1.3s100ns时延片个数51宽带还是窄带宽带窄带有无频率选择性衰落第42页/共102页n（c你认为是由什么造成的？差异显著吗？第43页/共102页中等起伏地形,市区的附加损耗,(基站天线高度为200m，移动台天线高度为3m)第44页/共102页注：d的单位是km；f的单位是MHz；hm，hb单位是m带入给定值进行计算得：（c）两模型计算结果仅相差不到1dB，差异不显著。二者结果基本吻合的原因在于第二个模型以第一个模型参数为基础，是对第一个模型的修正。市区C=0第45页/共102页ssePh70 ,)(610第46页/共102页ssePh70 ,)(610ss7 . 00均方根时延扩展第47页/共102页第48页/共102页第49页/共102页异或第50页/共102页2d第51页/共102页注：各点之间的距离为2d第52页/共102页第53页/共102页这里f为相对于fc的大小功率谱：第54页/共102页nc射功率是多少？第55页/共102页由于噪声系数与噪声温度的关系为：T=（NF-1）T0，其中：T0-绝对温度（290K），所以考虑接收机噪声系数后，噪声功率谱密度可以写成（N0=KT）第56页/共102页各种调制方式对应的最小Eb/N0第57页/共102页n最小发射功率为：计算得：第58页/共102页-25.3dBW。第59页/共102页0第60页/共102页。分别与9.09,18.19,10.82,21.64相比第61页/共102页a。dB与10.82相比第62页/共102页第63页/共102页这里TB=1/Rb=10s.第64页/共102页室内5-50ns城市100-800ns农村环境18s（b）第65页/共102页第66页/共102页就证明了该定理。/第67页/共102页nX1,X2,X3,X4线性独立且能生成整个码空间可由X1,X2,X3,X4的线性组合得到依次为：第68页/共102页第69页/共102页第70页/共102页n（bdmin能纠正多少错误t？n（c）以上码字不是系统形式的，请计算出对应系统码的生成矩阵G。n（d）确定奇偶校验矩阵H，以使HGT=0n（e）这种码是否循环？如果是，确定其生成多项式消息码字10001101000010001101000010001101000010001101第71页/共102页第72页/共102页分别是1000, 0100, 0010, 0001对应的码字线性行变换第73页/共102页系统码对应的码字生成多项式必要条件：(1)最高次幂为码长n的多项式xn+1所分解出的1个因式;(2)其最高幂次为n-k=r;(3)最低项为常数1生成多项式充分条件：在满足3个必要条件前提下，一个符合要求的生成多项式还必须满足的要素是;该多项式非0系数的数目，或其重量必须等于相应(n,k)线性分组码的最小汉明距离d0.第74页/共102页第75页/共102页对应的码字为该码字满足生成多项式的条件，就是我们要找的生成多项式。生成多项式必要条件：(1)最高次幂为码长n的多项式xn+1所分解出的1个因式;(2)其最高幂次为n-k=r;(3)最低项为常数1生成多项式充分条件：在满足3个必要条件前提下，一个符合要求的生成多项式还必须满足的要素是;该多项式非0系数的数目，或其重量必须等于相应(n,k)线性分组码的最小汉明距离d0.第76页/共102页量度进行软Viterbi译码。执行与图14.5（d）-14.5（f）的硬译码对应的软译码。在最后一步之后，剩下的幸存者是否与硬译码的情况相同？第77页/共102页第78页/共102页仅保留幸存路径得：欧式距离第79页/共102页或者：任何一个幸存路径与硬判决译码的结果都不相同。第80页/共102页第81页/共102页第82页/共102页n解:（a）用表示平均SNR，rt表示会出现中断的SNR门限值，则单天线系统中断概率为：n因而衰落余量为:第83页/共102页中断概率对应衰落余量的比值第84页/共102页n全信号最大比值合并平均SNR：L为合并的信号数第85页/共102页第86页/共102页n解：第k个支路的SNR为n合并后AWGN的功率为n合并后总的有用信号功率为n合并后信噪比为噪声功率而非功率谱密度第87页/共102页是最大比值合并对应的nSNR为各支路SNR的和。第88页/共102页1322. 0213. 0322. 01576. 0213. 0576. 01R345. 0278. 00P且2s=0.7ei是均衡器的第i个系数第89页/共102页n-4-3-2-101234fn00.1-0.020.21-0.10.050.010第90页/共102页解得：（b）n=0依次对应-2,-1,0,1,2ek是均衡器的第k个系数第91页/共102页n（a）如果采用ZF线性均衡器，均衡滤波器将是什么形式?n（b）该信道记忆特性如何？n（c）画出一阶格形结构，并标出状态、输入信号和输出信号。n（d）画出此时的全格型结构，并用Viterbi算法得到发送5比特序列时的最大似然序列估计。第92页/共102页序列为：（d）第93页/共102页1651. 0651. 01RTp113. 0288. 0和2s=0.3解：MSE方程的梯度为更新方程为：运用MATLAB绘出收敛图如下（迭代次数不超过20）：第94页/共102页第95页/共102页第96页/共102页第97页/共102页第98页/共102页（空分复用）第99页/共102页第100页/共102页 汇报完毕第101页/共102页