中级通信工程师传输与接入（无线）重点分析

一、无线通信基础

考点一:无线电通信概述

【考法分析】

掌握电磁波的波长、频率和速度之间的关系，频段划分等。以填空题和判断题考察为主。其中: 频段划分每年必考。

【要点分析】

1. 同频率的电磁波 在不同介质中的传播速率不同,电磁波的波长入、频率f和速度v之间的关系为 v=λf。
2. 目前，移动通信使用的频段范围为:300MHz~3GHz，频段名称为:特高频 UHF。
3. 下一代移动通信频段扩展至 6GHZ~100 GHZ。

【备考点拨】

熟记移动通信使用的频段范围为:300MHZ~3GHz，频段名称为:特高频 UHF。每年必考

考点二:无线电波的传播模式及机制

【考法分析】

掌握无线电波的传播特性，以填空题形式考察为主。

【要点分析】

1. 电波在空间传播时会产生各种传播模式。无线电通信中主要的电波传播模式有地表波、天波和空间波3 种;
2. 地表波是指沿地球表面传播的电波传播模式
3. 天波是利用电离层的折射、反射和散射作用进行传播的电波传播模式:
4. 空间波是指在大气对流层中进行传播的电波传播模式;
5. 电磁波在空间中的传播进制有多种，通常由直射传播、反射传播、绕射传播和散射传播等。

【备考点拨】

熟记 3 种电波传播模式，并建立无线电传播环境复杂的思想。

考点三:自由空间的电波传播

【考法分析】

掌握电波在自由空间传播的特性，以填空题、判断题和计算题考察居多。

【要点分析】

1. 在自由空间中，电波能量以球面波形式向空间扩散，总能量不变，但因扩展而造成衰减;
2. 自由空间传播损耗关系式:L;= 32.45+20l0gf+20logd ,其中:d和f的单位分别为 :km和 MHz;
3. 当传播距离增加一倍，或者信号的工作频率增加一倍时,都会使自由空间的传播损耗增加 6dB.

【备考点拨】

重要考点。透彻理解自由空间内电磁波传播特性

考点四:电波传播的衰落特性---慢衰落

【考法分析】

重点掌握慢衰落特性。以填空题形式考察，每年必考

【要点分析】

1. 在无线通信系统中，由于地面反射、大气折射以及障碍物阻挡等因素的影响，导致了接收端信号的衰落。当衰落使接收信号电平缓慢起伏，则称为慢衰落;
2. 慢衰落产生的原因主要是阴影效应和大气折射;
3. 当电波在传输过程中遇到起伏的地形、建筑物、树林等障碍物时，在障碍物的后面便形成电波的阴影区。在移动通信系统中，阴影区中的信号强度很弱，使移动台接收到的信号场强中值发生缓慢衰落，这就是阴影效应，阴影效应所引起的衰落称为阴影衰落。
4. 阴影效应的喜落速度与频率无关，主要取决于传播环境。
5. 慢衰落服从对数正态分布;
6. 慢衰落的标准偏差不仅与地形地物的高度及稠密度有关，而且与信号的工作频率有关;
7. 当阴影效应以及大气折射使得多径信号相对时延发生变化时，会使同一地点的场强中值随时间呈现慢变化，这就就是慢衰落。慢衰落的深度与地形和工作频率有关;
8. “宏分集”主要用于蜂窝移动通信系统中,也称为"多基站”分集,是一种减小慢衰落影响的分集技术

【备考点拔】

透彻理解慢衰落产生的原因及影响因素，消除技术等。

考点五:电波传播的衰落特性---快衰落

【考法分析】

重点掌握快衰落特性。以填空题形式考察，每年必考。

【要点分析】

1. 在无线通信系统中，由于地面反射、大气折射以及障碍物阻挡等因素的影响，导致了接收端信号的衰落。当衰落使接收信号电平快速起伏，则称为快衰落。
2. 快衰落产生的主要原因是多径衰落;
3. 多径主要有直射波与反射波形成的多径，其次还有低空大气层大气效应造成的几种途径并存的多径;
4. 快衰落是指接收场强包络的快变化，它呈现瑞利分布;快衰落的衰落速度与移动台的运动速度和工作频率有关。
5. “微分集”是一种减小快衰落影响的分集技术。

【备考点拨】

透彻理解快衰落产生的原因及影响因素，消除技术等!

考点六:陆地无线信道的传播损耗

【考法分析】

了解无线信道的传播损耗理论，以选择题形式考察。非重要考点。

【要点分析】

1. 在计算各种地形、地物上的传播损耗时，均以中等起伏地上市区的损耗中值或场强中值作为基准，称为基准中值或基本中值;
2. 由电波传播理论可知，传播损耗取决于传播距离 d、工作频率 f、基站天线高度 hb和移动台天线高度hm等;
3. 随着频率升高和距离增大，市区传播基本损耗中值都将增加;
4. 若移动台天线高度在 1m~4m 范围内 ,Hm(hm,f)受环境条件的影响较小移动台天线高度增高一倍时Hm(hm,f)的变化约为 3dB;
5. 市区的场强中值与街道走向(相对于电波传播方向)有关。纵向路线(与电波传播方向相平行)的损耗中值明显小于横向路线(与传播方向相垂直)的损耗中值。
6. 郊区的传播损耗中值比市区的传播损耗中值要小。
7. 开阔地的传播条件优于市区、郊区及准开阔地,在相同条件下,开阔地上的场强中值比市区高近 20dB;

【备考点拨】

非重要考点。判断题和选择题题能够识别即可。

考点七:多普勒效应

【考法分析】

掌握多普勒效应产生的原因及影响。以填空题考察居多。每年必考。

【要点分析】

1. 由于移动台处于移动中，因而接收信号中存在附加的频率变化，这种频率变化就是多普勒频移，从而给系统引入调频噪声。
2. 运动速度越快、工作频率越高，多普勒频移影响就越大。
3. 多普勒频移是由移动用户高速运动而引起的传播频率的变化，其变化程度与移动用户的运动速率成正比。

【备考点拨】

透彻理解并熟记多普勒效应产生的原因及影响。

考点八:远近效应

【考法分析】

掌握在 CDMA 系统中远近效应的概念及其影响。以选择题形式考察居多,

【要点分析】

1. 当两个移动台距基站的距离不同，却以相同的功率发送信号时,基站接收到的来自远端移动台的有用信号将可能淹没在近端移动台所发送的信号之中。这种由于发送点位置不同，而使得发信机与基站之间的路径损耗不同而引起的接收效果下降的现象被称为“远近效应”。
2. 减小远近效应影响的技术“功率控制"。

【备考点拨】

透彻理解并熟记。

考点九:无线收发信机

【考法分析】

掌握无线收发信机的组成及各部件的功能。以简答题和填空题考察为主。

【要点分析】

1. 在模拟通信中，发信机的基带处理电路主要是对信源送来的信号进行放大、滤波、均衡等处理;
2. 在数字通信中,发信机的基带处理电路主要是对信源送来的信号进行信源编码、信道编码和放大等处理;
3. 调制器的作用是将处理好了的基带信号携带到振荡器产生的高频振荡信号上去。

【备考点拨】

1. 通过无线收发信机原理框图掌握各部件的功能作用。

考点十:天线与馈线

【考法分析】

掌握天线的作用及分类，天线的特性，以填空题和判断题考察为主。

【要点分析】

1. 天线是无源器件。仅仅起转换作用而不能放大信号。
2. 天线是互易的(具有可逆性),即同一天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。
3. 天线的特性由机械特性和电气特性来描述,机械特性包括:天线的形状、尺寸、材料、重量、可靠性等;电气特性包括:天线的方向性、增益、极化方式、输入阻抗和工作带宽等。
4. 天线的方向性通常用方向性图来表示。天线的方向性角越小，天线的方向性越强。
5. 天线增益:如果参考天线是全向天线(如点源天线),增益的单位为 dBi;如果参考天线是对称阵子天线，增益的单位为 dBd。
6. 天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力。相同条件下，增益越大，电波向正前方传播的距离越远。
7. 常见的天线阻抗有 50Ω和 75Ω.
8. 天线的带宽和天线的型式、结构、材料都有关系。一般来说,天线振子所用管线越粗，带宽越宽;天线增益越高，带宽越窄。
9. 天线的极化是指天线辐射时形成的电场强度方向。电波的极化方式有3种:水平极化、垂直极化和圆极化。
10. 天线倾角反映了天线接收哪个高度角来的电波最强。
11. 驻波比是表示天馈线与基站匹配程度的指标。驻波比总是大于1的，一般要求天线的驻波比小于 1.5，驻波比是越小越好。

【备考点拨】

熟记天线的电气特性及对天线性能的影响。

考点十一:噪声

【考法分析】

了解通信系统中噪声的含义，以选择题和判断题考察为主。

【要点分析】

1. 信道的传输质量不仅取决于信号的功率，也受信道中的噪声和干扰的影响,
2. 按噪声产生的原因可以分为外部噪声和内部噪声;
3. 无线电通信系统中的任何器件和设备工作时，都会给系统引入热噪声。热噪声即白噪声，是由导体中电子的热震动引起的，它存在于所有电子器件和传输介质中。
4. 热噪声是温度变化的结果，不受频率变化的影响。热噪声在所有频谱中以相同的形态分布，它是不能够消除的，由此对通信系统性能构成了上限。

【备考点拨】

透彻理解通信系统中噪声的含义。

考点十二:干扰

【考法分析】

了解通信系统中干扰的含义，以选择题和判断题考察为主。

【要点分析】

1. 交调干扰:当接收到有用信号时，可同时听到信号台和干扰台的声音，而信号频率与干扰频率间没有固定的关系;一旦有用信号消失，干扰台的声音也随之消失。
2. 互调干扰:当两个或多个干扰信号同时加到接收机时，由于非线性的作用,这两个干扰的组合频率有时会恰好等于或接近系统中频而顺利通过接收机，其中三阶互调最严重。
3. 邻道干扰:在两个相邻或相近的波道，所传输的信号超过了波道的带宽,从而对临近波道所传播信号造成的干扰。
4. 同频干扰:无用信号的载频与有用信号的载频相同，并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰。

【备考点拨】

会判断每种干扰含义。

二、无线通信关键技术

考点一、基本调制方式

【考法分析】

了解数字调制的3种方式，以判断题和填空题考察为主

【要点分析】

1. 调制就是把信号源的信息搬到载波上,使其变为适合于信道传输的形式的过程，就是使载波随信号而改变的技术。
2. 调制方式按照调制信号的性质分为模拟调制和数字调制两类。基本的模拟调制有调幅、调频和调相。
3. 基本的数字调制有幅移键控、频移键控和相移键控。

【备考点拨】

根据教材中图 2-1 图表理解 3 种数字调制技术。

考点二:现代数字调制技术

【考法分析】

掌握 MOAM 调制技术原理。以填空题和判断题形式考察。

【要点分析】

1. 四相相位调制利用载波的 4 种不同相位来表征输入的数字信息。
2. 正交幅度调制(QAM)是在两个正交载波上完成两路信号幅度调制的方式。MQAM 是幅度和相位联合调制的技术。
3. MQAM 是一种频谱利用率很高的调制方式。M 的取值越大，频率的利用率就越高。

【备考点拨】

熱记 MOAM 中 M 值对频率利用率的影响。

考点三:双工技术

【考法分析】

本节知识点隶属无线常识。以选择题和判断题考察居多。

【要点分析】

1. 半双工通信的信息可以进行两个方向上的传输，但同一时刻只允许一个方向上的信息传输;
2. 在全双工系统中，双工技术解决收发信机之间上下行(前向和反向)划分的问题。双向通信信道可以以频率分开，即分频双工(FDD);也可以以时间分开，即分时双工(TDD);
3. 采用 TDD 模式工作的系统很适于运用智能天线技术
4. FDD 系统的抗干扰性能要好于 TDD 系统。

【备考点拨】

本节知识点隶属无线常识，需透彻理解。

考点四:多址技术

【考法分析】

本节知识点隶属无线常识。以选择题和判断题考察居多。

【要点分析】

1. 多址技术解决多用户无线接入信道的划分方式，目前应用于各通信系统的主要多址技术有：FDMA、TDMA 和 CDMA;
2. FDMA 为每一个用户指定了特定频率的信道,这些信道按要求分配给请求服务的用户。在呼叫的整个过程中，其他用户不能共享这一频段。
3. TDMA 采用不同的时间来划分接入用户的信道，不同用户发射占用不用的时间;
4. CDMA 技术利用正交性的码序列(即互不相关)来划分信道。不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分，而是用各自不同的编码序列来区分。
5. CDMA 是一个多址干扰受限系统，需要严格的功率控制，需要定时同步，可以实现软容量、软切换，系统容量大、抗衰落、抗多径能力强.

【备考点拨】

本节知识点隶属无线常识，需透彻理解。

考点五:抗干扰和抗衰落技术---信道编码

【考法分析】

抗干扰和抗衰落技术是历年考察重点，以判断题和填空题为主，每年必考!

【要点分析】

1. 在数字通信系统中，信道编码的目的是通过收发两端的配合，进行差错控制，减少误码率，保证通信质量。
2. 目前，在数据传输中主要有3种差错控制的机制，即自动请求重发(ARQ) 前向纠错(FEC)和混合纠错(HEC)方式。其中，核心的技术是差错编码算法。
3. 常用的信道编码有:奇偶校验、循环冗余校验、卷积编码与交织、Turbo 编码。
4. 奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法，一维的奇偶校验算法只有检错能力，没有纠错能力(不能确定出错的位置 ); 二维奇偶校验算法是具有一定的纠错能力的。
5. 循环冗余校验特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定;其漏检率低，便于实现;理论上 CRC的检错能力有以下特点:

①可检测出所有奇数个错误;

②可检测出所有双比特的错误;

③可检测出所有小于等于校验位长度的连续错误;

④以相当大的概率检测出大于校验位长度的连续错误。

1. 卷积码是非线性分组码，与线性分组码的根本区别在于，其编码结果不仅与本组码的码元有关，还与之前的多个码组相关。
2. 卷积码的纠错能力随约束长度的增加而增强，差错率则随约束长度的增加而呈指数下降.
3. 卷积码的纠错能力强，不仅可纠正随机差错，而且可纠正突发差错。
4. 交织编码主要用来纠正突发差错，即使突发差错分散成为随机差错而得到纠正。通常，交织编码与卷积编码结合使用，从而具有较强的既能纠正随机差错又能纠正突发差错的能力。
5. 交织编码的交织深度越大，则离散度越大，抗突发差错能力也就越强。但交织深度越大，交织编码的处理时间就越大，从而造成数据传输时延增大，也就是说，交织编码是以时间为代价的。
6. Turbo码实际上是一种并行级联卷积码。Turbo码的一个重要特点是它的分量码采用递归系统卷积码，这也是它性能优越的一个重要原因。Turbo 码由于很好的应用了香农信道编码定理中的随机性编译码条件，因而获得了接近香农理论极限的译码性能。

【备考点拨】

熟记每种编码关键语句即可，具体原理作为了解。

考点六:抗干扰和抗袁落技术---均衡技术

【考法分析】

抗干扰和抗衰落技术是历年考察重点，以判断题和填空题为主，每年必考!

【要点分析】

1. 均衡通过均衡过滤器的作用,增强小振幅的频率分量并衰减大振幅的频率分量,从而获取平坦的接收频率响应和线性相位，以消除频率选择性失真;
2. 由于无线信道的信道响应通常是时变的，因此均衡也应是自适应的;
3. 自适应均衡技术可以从时域和频域两个方面分别进行均衡;
4. 实现时域均衡的主体是横向滤波器;时域自适应均衡就是要找到符合信道状态的最佳抽头加权系数以抵消信道产生的衰落。
5. 频域自适应均衡可以在射频、中频或基带上实现均衡。

【备考点拨】