一、無線通信基站發射機的載波頻率爲900MHz,分別計算移動臺以108km/h的速度按下面兩種情況運動時的接收信號載波頻率。
- 移動臺沿直線朝向基站運動;
- 移動臺沿直線被向基站運動。
解:已知發射信號載波頻率fc=900MHz,接收機運動速度v=108 km/h=30m/s
(1)當列車朝向基站運動時,方向角γ=0,移動臺接收信號的載波頻率爲
(2)當列車被向基站運動時,方向角γ=π,移動臺接收信號的載波頻率爲
二、當移動臺以36 km/h的速度隨汽車朝向基站運動時,基站的發射頻率爲900 MHz,移動臺接收信號包絡均方值電平爲Rrms,試求:(其中e1=2.72,e -1= 0.37)
- 移動臺接收信號的最大多普勒頻移fdmax;
- 移動臺接收信號的電平通過率;
- 移動臺接收信號的平均衰落持續時間ADF。
解:已知發射信號載波頻率fc=900 MHz,移動臺運動速度v=10m/s
(1)
(2) 門限電平R=Rrms,則 ρ = R / Rrms =1
(3)
三、一個發射機通過天線發射出去的功率爲10W,載波頻率爲1.2GHz,如果收發天線的增益均爲2,收發天線之間的距離爲2.5 km。請問:
(1) 接收天線的接收功率是多少(dBm)?
(2) 路徑損耗爲多少?
(3) 傳播時延爲多少?
- Gt: Gain of transmitting antenna,發射天線的增益
- Gr: Gain of receiving antenna,接收天線的增益
接收功率Pr(單位:W):
接收功率Pr(單位:dBm)= 10 lg Pr(d)
路徑損耗(dB):
四、假設發射機在自由空間以10 W功率發射,載頻爲900 MHz,Gt=Gr=1,接收天線阻抗爲10 Ω的純電阻。假設無線通信系統處於最佳接收狀態,接收機距離發射機2km並且接收機與接收天線理想匹配。
試求:
(1) 接收機收到的功率;
(2) 接收天線的感應電場幅度;
(3) 接收機的輸入電壓。
五、火車移動速度爲350公里/小時,若GSM-R系統(數據符號速率爲270.833kbps)頻率爲932MHz時,信號經歷的是快衰落還是慢衰落?
六、某城市有1300平方公里,由一個使用7小區複用模式的蜂窩系統覆蓋,每個小區的半徑爲4公里,使用帶寬爲50KHz的雙向信道,該系統有35MHz的上行頻譜和35MHz的下行頻譜,求該城市小區的個數和每個小區的信道數。
七、一架飛機以500km/h的速度、仰角爲200朝着機場控制塔飛行。飛機與機場控制塔之間安全通信的頻率約爲128MHz。試問接收信號的多普勒頻移是多少?
八、某FDMA/FDD蜂窩系統,共有42對雙工頻道,考慮所有信道在區羣內均勻分配,小區半徑R一定的情況下,以下兩種區羣配置,D分別爲多少?Q呢?哪個具有更大的容量?(假設全部信道均被用於用戶通話,且兩種情況均可以保證用戶正常通信——同頻干擾的影響可以忍受)。
1) N=3; 2) N=7。
解:
1)N=3,Q=(3N)^1/2=3,D=3R;每個小區分配14對信道(頻道)。
2)N=7,Q==(3N)^1/2=4.58,D=4.58R,;每個小區分配6對信道(頻道)。
由於系統服務區域是給定的,小區覆蓋面積一定(R一定)時,覆蓋整個服務區域所需的總小區數就是一定的,則N=3時可用信道更多,系統容量更大。
九、當通信距離爲10 公里, 基站天線高度爲200 米, 移動臺天線高度爲3 米, 工作頻率爲900 MHz時,求郊區的傳播衰損耗中值。
十、信道帶寬爲200KHz,SNR分別爲10dB、30dB的信道的理論最大數據速率爲多少?
十一、設一雙工無線蜂窩系統總的頻譜爲20MHz,每個單工信道的帶寬爲25KHz,
計算:
(1)雙工信道數目
(2)如果使用N=4小區複用,每個小區總的信道數目,同頻復用比例Q
十二、 發射載頻fc=1850MHz,v=60mph,1mile=1609m,
求以下情形的多普勒頻移:
(1)接收機運動方向與入射波方向正好相反;
(2)接收機運動方向與入射波方向正好相同;
(3)接收機運動方向與入射波方向垂直。