唐友喜《宽带无线通信技术》课程编号26016001-作业-V.3.11

26016001《宽带无线通信技术》作业

26016001《宽带无线通信技术》作业，上课教师，唐友喜

共200分，请选做，够60分及格

作业完成的最后时间：2012年12月1日23:59:59

1. 请查找资料回答下列问题(请注明数据出处，给出参考文献)：(共25分，本作业题要么

0分，要么25分，不存在1~24分的状态。若不能查到全部数据，请不要选择本题)

(1) 当前全球移动电话用户数的最新数据，并请列出前三名的国家名及对应的移动电话

数。

(2) 用图表的方式，请列出目前全球年营销金额前三名无线通信制造商的名称，及其年

营销额。若华为、中兴公司不包括在内，请也给出这两个公司的对应数据。

(3) 用图表的方式，请列出目前全球年营销金额前三名无线通信服务商的名称，及其年

营销额。若中国移动、联通、电信不包括在内，请也给出这3个公司的对应数据。

(4) 用图表的方式，请给出目前全球年营销金额前五名无线通信制造商的工程师的年平

均收入。若华为、中兴公司不包括在内，请也给出这两个公司的对应数据。

(5) 用图表的方式，请给出目前全球年营销金额前五名无线通信营运商的工程师的年平

均收入。若中国移动、联通、电信不包括在内，请也给出这3个公司的对应数据。

2. 关于无线信道的多普勒谱，请回答以下问题：(25分)

1在某些无线信道中，多普勒频移会引起无线信道输出信号的混叠。请描述产生混叠的各种原因；

多普勒效应指出，波在波源移向观察者时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。当观察者移动时也能得到同样的结论。

该效应在移动通信中，当移动台移向基站时，频率变高，远离基站时，多普勒效应把声波视为有规律间隔发射的脉冲，可以想象若你每走一步，便发射了一个脉冲，那么在你之前的每一个脉冲都比你站立不动是更接近你自己。而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说，在你之前的脉冲频率比平常变高，而在你之后的脉冲频率比平常变低了。在卫星移动通信中，当飞机移向卫星时，频率变高，远离卫星时，频率变低，而且由于飞机的速度十分快，所以我们在卫

星移动通信中要充分考虑“多普勒效应”。另外一方面，由于非静止卫星本身也具有很高的速度，所以现在主要用静止卫星与飞机进行通信，同时为了避免这种影响造成我们通信中的问题，我们不得不在技术上加以各种考虑。也加大了卫星移动通信的复杂性。

2无线信道中的多普勒谱有一种经典谱(classic spectrum)，请解释产生这种谱形状的机理；

3请用Simulink工具编写代码(S-Function方式)，产生一单径瑞利信道，其多普勒谱为经典谱，其中移动速率为120km/h。并请描述：自己用计算机产生的经典谱是正确的依据。

3. 瑞利信道中的调制解调、信道估计：(25分)

(1) 请推导出单径瑞利信道中的BPSK相干解调的理论误码率性能，并画出比特信噪比

与误码率的关系曲线。

(2) 在单径瑞利信道中，请设计一种时分的导引辅助的信道估计方法，用Simulink进

行仿真，测量BPSK的误码率性能，画出比特信噪比与误码率的关系曲线，并与理论误码率曲线进行对比。

4. 试说明卷积编解码的工作原理：(25分)

(1) 使用Simulink仿真卷积编码，并用Viterbi译码的方法进行解码，其中的编码、译

码全部是自己编写代码(S-Function方式)，不是调用Simulink的已有编码、译码函数。

(2) 请在加性白高斯噪声信道中，画出比特信噪比与误码率的关系曲线。

5. 在三条径的瑞利信道中，对于直接序列扩频：(25分)

(1) 请设计DS-CDMA一种具体的码分导引辅助的信道估计方法，接收机分别采用等

均益合并、最大比合并。用Simulink进行仿真，测量BPSK的误码率性能，画出比特信噪比与信道估计均方误差的关系曲线，画出比特信噪比与误码率的关系曲线，请解释在误码率为0.01时，两种合并方式所表现的不同的物理意义。

(2) 设频率已经同步，请设计DS-CDMA一种具体的单停顿滑动相关时间同步方法，

用Simulink进行仿真(自己编写代码S-Function方式)，分析所设计方案的时间同步精度，画出比特信噪比与捕获概率的关系曲线。

(3) 设时间已经同步，请设计DS-CDMA一种具体的频率同步方法，用Simulink进行

仿真(自己编写代码S-Function方式)，画出比特信噪比与频率同步误差的关系曲线。

6. 在三条径的瑞利信道中，对于OFDM：(25分)

(1) 请设计一种具体的导引辅助的信道估计方法，用Simulink进行仿真，测量BPSK

调制时的误码率性能。画出比特信噪比与信道估计均方误差的关系曲线，画出比特信噪比与误码率的关系曲线。

(2) 设频率已同步，请设计OFDM一种具体的采用循环前缀进行时间同步方法，用

Simulink进行仿真，画出比特信噪比与捕获概率的关系曲线。

(3) 设时间已同步，请设计OFDM一种具体的采用循环前缀进行频率同步方法，用

Simulink进行仿真，画出比特信噪比与频率同步误差的关系曲线。

7. 单径瑞利信道中的两发一收STBC：(25分)

(1) 分析误码率的理论性能，画出比特信噪比与误码率的关系曲线。

(2) 请设计一种具体的导引辅助的信道估计方法，用Simulink进行仿真，测量BPSK

调制时的误码率性能。画出比特信噪比与信道估计均方误差的关系曲线，画出比特信噪比与误码率的关系曲线。

8. 单径瑞利信道中的四发四收V-BLAST：(25分)

(1) 请设计一种具体的导引辅助的信道估计方法，用Simulink进行仿真，测量16QAM

调制时的误码率性能。画出比特信噪比与信道估计均方误差的关系曲线，画出比特信噪比与误码率的关系曲线。

(2) 计算所设计方案的频谱效率是多少，单位为bit/Hz/s。