毕业论文(移动通信中信号的分析与研究)11

第一篇：毕业论文(移动通信中信号的分析与研究)11

移动通信中信号的分析与研究

目录

第一章 绪论...................................................................................................................................2

1.1 移动通信的发展史...........................................................................................................2 1.2 本论文的研究内容...........................................................................................................2 第二章 无线电波的传播...........................................................................................................4

２.1移动通信的传播媒质特点..............................................................................................4 ２.2地球表面均匀大气中的电波传播..................................................................................4 ２.3 传播模型研究分类.......................................................................................................5 ２.4 建立信道模型的意义...................................................................................................5 第三章 MATLAB 软件的功能和特点介绍...................................................................................7

３.1信号在频率域的特性......................................................................................................7 ３.2数字基带通信系统的性能..............................................................................................7 ３.3 常用信号的MATLAB表示...............................................................................................7 第四章 基于MATLAB的信号的分解与合成.................................................................................16 4.1信号分解与合成的原理..................................................................................................16 4.2 MATLAB的仿真研究........................................................................................................16 4.2.1衰落信道..................................................................................................................16 4.2.2接收信号幅度岁距离的变化情况的仿真程序及仿真波形：..............................17 4.2.3 信号包络、自相关函数、多普勒功率谱曲线的仿真程序及仿真波形.............19 4.3信号分解与合成的仿真..................................................................................................21 第五章 论文总结及工作展望.....................................................................................................28 参考文献.........................................................................................................................................29 附录.................................................................................................................................................30 谢辞.................................................................................................................................................31

移动通信中信号的分析与研究

第一章 绪论

1.1 移动通信的发展史

移动通信是当今通信领域内最为活跃和发展最为迅速的领域之一，也是将在21世纪对人类的生活和社会发展有重大影响的科学技术之一。科学技术的发展飞速，电子、电力电子、电气等设备应用越来越广泛，它们在运行中产生的高密度、宽频谱的 电磁信号充满整个空间，形成复杂的电磁环境。复杂的电磁环境要求电子设备及电源具有更高的电磁兼容性。现代移动通信技术的发展始于本世纪20年代，大致经历了五个发展阶段。

第一阶段：从本世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统。该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到30～40MHz可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低。

第二阶段：从40年代中期至60年代初期。在此期间内，公用移动通信业务开始问世。1946年，根据美国联邦通信委员会(FCC)的计划，贝尔系统在圣路易斯城建立了世界上第一个公用汽车电话网，称为“城市系统”。这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工，网的容量较小。

第三阶段：从60年代中期至70年代中期。这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段，其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。

第四阶段：从70年代中期至80年代中期。这是移动通信蓬勃发展时期。1978年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统(AMPS)，建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。这一阶段的特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统，并在世界各地迅速发展。

第五阶段：从80年代中期开始。这是数字移动通信系统发展和成熟时期。以AMPS和TACS为代表的第一代蜂窝移动通信网是模拟系统。与其它现代技术的发展一样，移动通信技术的发展也呈现加快趋势，目前，当数字蜂窝网刚刚进入实用阶段，正方兴末艾之时，关于未来移动通信的讨论已如火如菜地展开。各种方案纷纷出台，其中最热门的是所谓个人移动通信网。关于这种系统的概念和结构，各家解释并末一致。但有一点是肯定的，即未来移动通信系统将提供全球性优质服务，真正实现在任何时间、任何地点、向任何人提供通信服务这一移动通信的最高目标。

1.2 本论文的研究内容

考虑到信号研究的必要性，本论文从以下一些方面对移动通信中的信号进行了研究。首先，研究了电波传播现象、传播模型、信号的分解、合成、频谱分析及其误差；接着，对无线电波传播所引起的多径时延、多普勒频移、平均延迟、相关带宽、延迟扩展等参数进行公式推导及软件仿真；然后，对双射线模型进行仿真，并对发射信号相位以及幅度随收发

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天线距离变化的情况进行了研究；研究了Gibbs现象所引起的小区域的细微变化；最后，对 传播预测模型在整个无线网络规划与优化中所处的地位及移动通信网络规划中用于前期规划的经典传播损耗路径预测模型进行研究和仿真。

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第二章 无线电波的传播

２.1移动通信的传播媒质特点

移动通信的用户由于进行自由移动,其位置不受束缚.所以必须利用-无线电波进行传输,但与有线传播媒介相比,无线电波的传播特性一般都很差,而且不同用户的传播信号在传播过程中还会相互干扰.因此建立无线传播系统远比有线传播系统复杂.首先,移动通信的工作环境十分复杂,电磁波不仅会随着传播的距离的增加而发生弥散损耗,并且会受到地形、建筑物的遮盖而发生“阴影效应”，而且信号经过多点反射，会从多条路径到达接收地点，这种多径信号的幅度、相位和到达时间都不一样，它们相互叠加会产生电平快衰落和时径扩展；其次，移动通信常常在快速移动中进行，这不仅引起多普勒平移，产生随机调频，而且会使得电波传播特性发生快速的随机起伏。因此可以认为无线传播环境是一种随时间、环境和其他外部因素而变化的传播环境。

（1）多径效应

在移动传播环境中，到达移动台的天线不是单一路径来的，而是许多路径众多反射波的合成。由于电波通过各个路径的距离不同因而各路径来的反射波到达时间不同，相位也就不同。不同相位的多个信号在接收端叠加，有时同向叠加而加强，有时反向叠加而减弱。这样接收信号的幅度将急剧变动，而产生衰落。这种衰落是由多径引起的，所以称为多径衰落。（2）多普勒效应

由于移动台与基站之间的相对移动引起的，或是由信道路径中物体的运动引起的，引起多普勒频移，从而引起多普勒扩展，造成信道的时变特性，也就是信道出现了时间选择性衰落。时间选择性衰落会造成信号失真，这是由于发送信号还在传输的过程中，传输信道的特征已经发生了变化。

２.2地球表面均匀大气中的电波传播

无线信道的传播模型可分为大度尺（Large-Scale）传播模型和小度尺（Small-Scale）衰落两种。

无线电波从发射天线到接收天线的传播方式有很多种，包括直达波（即自由空间波）、地波（即表面波）、对流层反射波、电离层波等。

发射机与接收机之间最简单的传播方式就是自由空间传播。在自由空间传播中，介质是各向同性而且均匀的。卫星通信、空间通信都和陆上视距通信都是自由空间传播。另一种

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传播方式是地波，地波传输可以看作成是直达波、反射波和表面波的综合。第三种方式产生于对流层，这里的异类介质随着天气和季节的变化而变化，而且其发射系数随着高度的增加而减小。第四种是电离层反射，大气中40-400英里高度是电离层,该电离层对于波长小于1m的电离波而言是一种反射体,这种反射传播可用于长距离传播.电波传播环境的研究主要针对以下三个问题:(1)某个特定频段和某中特定环境中,电波传播和接收信号的物理机制是什么.(2)从发射机带接收机,信号功率的路径损耗是多少.该路径损耗预测对系统的设计和规划具有指导意义.(3)接收信号的幅度、相位、多径分量到达的时间和功率是怎样分布的,其概率分布统计特性如何.一旦确定了信号衰落统计的特性,还可以研究开发相应的抗衰落技术.由以上叙述可知传播环境对传播模型的建立起到了关键的作用，确定某一特定地区的传播环境的主要因素有：自然地形（高山、丘陵、平原、水域等）、人工建筑的数量、高度、分布和材料特性、该地区的植被特征、天气状况；、自然和人为的电磁噪声状况。

另外，无线传播模型还受到系统工作频率和移动台运动因素的影响。在相同地区，工作频率不同，接收信号衰落各异；静止的移动台与高速运动的移动台的传播环境也大不相同。

２.3 传播模型研究分类

传播模型的研究可分为两类：

一类是基于无线电传播理论的理论分析方法；

一类是建立在大量测试数据和经验公式基础上的实测统计方法。

在移动通信系统中，由于移动台不断运动，传播信道不仅受到多普勒效应的影响，而且还受地形、地物的影响，另外移动系统本身的干扰和外界干扰也不能忽视。基于移动通信系统的上述特性，严格的理论分析很难实现，往往需对传播环境进行近似、简化，从而使理论模型误差较大。而最著名的统计模型是Okumura模型，它是Okumura 以其在日本的大量测试数据为基础统计出的以曲线图表示的传播模型。在Okumura模型的基础上，利用回归方法拟合出便于计算机计算的解析经验公式。

２.4 建立信道模型的意义

建立信道模型，研究电波在信道中的传播特性，对移动通信系统的设计起着重要的指导作用。移动信道模型的研究一直是移动通信研究的关键问题。关于移动通信系统中电波传播路径损耗预测模型有许多[1]，可用来预测不规则地区的路径损耗。但严格地讲，各地的传播环境和条件不可能完全相同。地形从简单的曲线形状到多山区地形，在估计路径损耗时要考虑特定地区的地形地貌，同时也要考虑树木、建筑物和其他阻碍物等。对传播预测模型的研究，传统上集中于给定范围内平均接收场强的预测和特定位置附近场强的变化。对于预测平

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均场强，并用来估计无线覆盖范围的传播模型，大部分基于服务区测试数据，其目标只是预测特定点或特定区域(小区)的信号场强。将这些模型应用在其它区域，具有一定的局限性。因此，在我国典型的室外环境从统计意义上进行传播预测模型的研究，并建立相关的数据资料以使其获得更为广泛的应用范围是一项具有重要意义的工作。

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第三章 MATLAB 软件的功能和特点介绍

MATLAB 的全称是MATRIX LABORATARY(矩阵实验室), 其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵, 在MATLAB 下, 矩阵的运算变得异常的容易。它具有以下的功能和特点∶高效的数值计算及符号计算功能, 能使我们从繁杂的数学运算分析中解脱出来;完备的图形处理功能, 实现了计算结果和编程的可视化;功能丰富的应用工具箱,提供了大量方便实用的处理工具;友好的界面及接近数学表达式的自然化语言, 便于使用。

３.1信号在频率域的特性

通信原理研究的是信号在通信系统中的传输, 在许多情况下要对信号的特性进行分析。对确定信号的分析方法是通过傅立叶变换得到频谱, 对随机信号的分析方法是通过它的功率谱密度。运用解析法来分析信号,只能得到信号频谱的函数表达式, 根据函数表达式人工画图很困难, 画出的图也很不准确。但是运用MATLAB 语言, 可很方便地得到信号的频谱图。下面通过一个例子来说明这个问题。

运用MATLAB, 我们可以容易地画出了信号的频谱, 通过频谱图我们直观准确地看到该信号的主瓣宽度,近似带宽,是基带信号还是频带信号,零点分布情况等该信号的主要特性。

３.2数字基带通信系统的性能

码间干扰和噪声是影响数字基带通信系统性能的两个重要因素。码间干扰问题与系统的发送滤波器、信道特性、接收滤波器特性等因素有关,当系统总的特性为理想低通时, 可以 完全消除码间干扰, 但是理想低通滤波器在现实的通信系统中是无法实现的。因此在现实的通信系统中码间干扰是一定存在的, 设计者只能让系统函数逼近理想低通来提高系统的 性能,降低误码率。为了让我们对由码间干扰所引起的误码率有一个直观的认识,观察眼图是一个很好的方法。眼图可以借助于通信原理实验箱来观察, 也可以借助于MATLAB 的系统 仿真功能来实现。

３.3 常用信号的MATLAB表示

1.单位冲激函数δ（ｔ）、单位冲激序列δ（ｎ）

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示例1： t =-5:0.01:5;y =(t==0);subplot(121);plot(t, y, 'r');n =-5:5;x =(n==0);subplot(122);stem(n, x);运行结果如（图3.1）所示

图3.1

程序说明：

（1）由n =-5:5得到一个1×11数组n；而在x =(n==0)中，n==0是一个向量运算，即向量n中的每一个元素与0比较是否相等，其比较结果0或1放在x中。这样得到的向量x也是1×11数组，且正好就是单位冲激序列。

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(2)在MATLAB中，任何向量x的下标是从1开始的，不能取零或负值，而x(n)中的时间变量n则不此受限制。因此向量x的下标与时间变量n是两个概念，如本例中向量x(n)的下标是从1到11，而时间变量n是从-5到5。所以必须用一个与向量x等长的定位时间变量n，以及向量x，才能完整地表示序列x(n)。在信号的表示和运算中，这一点请务必注意；只有当序列x(n)的时间变量正好是从1开始时，才能省去时间变量n，因为此时向量的下标与时间变量相同。

(3)单位冲激函数的实现方法实际上与单位冲激序列是完全相同的，都是用序列表示。只不过表示连续时间信号的序列中两相邻元素所对应的时间间隔更小，如本例中t的间隔为0.01，而表示离散时间信号的序列中两相邻元素所对应的时间间隔一般为1。2单位阶跃函数u(t)、单位阶跃函u(n)只要将前面冲激函数（示例1）中的关系运算“==”改为“>=”,就可得到单位阶跃函数、单位冲激序列，如（图3.2）所示。

图3.2 我编制了函数文件stepseq.m来生成单位阶跃序列function [x, n] = stepseq(n1,n2,n0)% 产生序列u(n-n0),其中n1<=n<=n 2, n1<=n0<=n2 if nargin ~=3 disp('输入不正确，输入参数要有三个！');return;elseif((n0n2)|(n1>n2))。

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error('输入不正确,输入参数要应满足n1<=k<=n2！')end n = n1:n2;x =((n-n0)>=0);示例2：绘图表示

(1)门函数；

(2)序列t =-3 :0.05: 3;z1 =((t+1)>= 0);z2 =((t-1)>= 0);g = z1x2;n =-5:10;subplot(222)stem(n,x);axis([-5,10,0,1.1])运行结果如（图3.3）所示。

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图3.3 3.其它典型的信号

（1）实指数信号

其MATLAB实现为：n = n1: n2;x = a.^n;（2）复指数信号

其MATLAB实现为：n = n1: n2;x = exp(sigma+jw)*n;（3）正(余)弦信号

其MATLAB实现为：n = n1: n2;x = cos(w*n+sita)4.工具箱中的信号产生函数

利用MATLAB信号处理工具箱提供的一些函数,可以很方便地产生三角波、方波等函数波形。

5.周期性三角波或锯齿波函数sawtooth 调用格式为：x = sawtooth(t, width)功能：产生一个周期为2π、幅度在-1到+1之间的周期性三角波信号。其中width表示最大幅度出现的位置：即在一个周期内，信号从t=0到width×2π时函数值从-1到+1线性增加，而从width×2π到2π又是从+1到-1线性下降。width取值在0 ~ 1之间。

若x = sawtooth(Ωt, width)，则对应的周期为2π/Ω。示例3：产生周期为0.2的三角波，width取值分别为0、1、0.5。

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td = 1/100000;% td为时间间隔 t = 0 : td : 1;x1 = sawtooth(2*pi*5*t,0);x2 = sawtooth(2*pi*5*t,1);x3 = sawtooth(2*pi*5*t,0.5);subplot(311);plot(t,x1);subplot(312);plot(t,x2);subplot(313);plot(t,x3);运行结果如（图3.4）所示。

图3.4 6.周期性方波信号square

调用格式为：x = square(t, duty)功能：产生一个周期为2π、幅度为±1的周期性方波信号。其中duty表示占空比，即在信号的一个周期中正值所占的百分比。

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例如产生频率为40Hz、占空比为75%的周期性方波所调用的语句为 x = square(2*pi*40*t, 75);7.(非周期)三角波脉冲信号tripuls

调用格式为：x = tripuls(t, width, skew)功能：产生一个最大幅度为

1、宽度为width、斜率为skew的三角脉冲信号。该函数横坐标范围由向量t决定，其三角波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围；斜率skew在-1到+1之间取值，它决定了最大幅度1所对应的横坐标位置：width/2×skew。示例4：仔细观察由下面代码产生的图9中3个三角波信号之间的区别，自己对tripuls函数的使用做一个总结。t =-3:0.001:3;x1 = tripuls(t,4,0);subplot(131);plot(t,x1);axis([-4 4 0 1]);grid t =-6:0.001:6;x2 = tripuls(t,4,0.5);subplot(132);plot(t,x2);axis([-4 4 0 1]);grid x3 = tripuls(t+2,4,0.5);subplot(133);plot(t,x3);axis([-4 4 0 1]);grid

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运行结果如（图3.5）所示。

图3.5 8.(非周期)矩形脉冲信号rectpuls 调用格式为：x = rectpuls(t, width)功能：产生一个幅度为

1、宽度为width、以t=0为中心左右对称的矩形波信号。该函数横坐标范围由向量t决定，其矩形波形是以t=0为中心向左右各展开width/2的范围。width的默认值为1。

示例5：生成幅度为2，宽度T =

4、中心在t = 0的矩形波x(t)以及x(t-T/2).t =-4 : 0.0001 : 4;T = 4;x1 = 2*rectpuls(t, T);subplot(121);plot(t, x1);axis([-4 6 0 2.2])

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grid;x2 = 2*rectpuls(t-T/2,T);subplot(122);plot(t, x2);axis([-4 6 0 2.2])grid;运行结果如（图3.6）所示。

图3.6

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第四章 基于MATLAB的信号的分解与合成

信号分解的方式一般有3 种:1)用数学方式推导;2)用实验的方法实现;3)用软件仿真实现.比较而言,数学推导步骤繁琐,难以形象直观;硬件实验由于实验仪器本身的局限性对实验现象和实验结论的得出都会有一定的影响,且周期信号的分解一般只能观测直流分量和前几次谐波分量,同时对周期信号的频率亦有一定的限制,在测量中由于波形和数据较复杂,难以进行误差分析;使用MA TLAB 软件仿真可以克服这些缺点,形象直观的显示信号分解与合成的过程,定量分析其中的误差程度.4.1信号分解与合成的原理

周期为T 的信号f(t)可用三角函数表示[1 ]: f(t)=a0+(ancosnwtbnsinnwt), w =n1N2π/T

（1）

式(1)表示周期信号可以分解成直流分量a0 和各次谐波分量an cos nωt + bn sin nωt 的叠加.用直流分量和各次谐波分量的叠加代替原来的周期信号, 原则上应该是无穷多项的叠加,实际应用中只取其中的前N 项,产生的误差函数用εN(t)来表示.εN(t)= f(t)–(a0 +

(an1Nncosnwtbnsinnwt))= f(t)1);

alpha=(2*pi*(1 : M)-1);

c = 3e8;v = 72e3/3600;

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fc = 2e9;fm = fc*v / c;fn = fm* cos(alpha);

%In – Phase Component gi = 0;for n = 1 : M

gi = gi + cos(psi(n)).*cos(fn(n).*t + phi);end gi = 2* gi /sqrt(M);

%Quadrature Component gq = 0;for = 1 : M gq = gq + sin(psi(n)).*cos(fn(n).*t.+ phi);end gq = 2*gq / sqrt(M);

%The received singal g = gi + i*gq;

%Autocorrelation gc = xcorr(g);

%Doppler Spectrum f = 500*(0 : 512)/1024;Y = fft(gc(1000:end),1024);Pyy = Y.* conj(Y)/1024;

%Drawing Subpoit(3,1,1);Piot(t,20*log10(abs(g)));Subplot(3,1,2);plot(t,20*log10(abs(g)));Subplot(3,1,3);Plot(f,Pyy(1;513));输入程序运行结果如（图4.2）所示：

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图 4.2

第一幅图为接收信号包络，第二幅图为自相关函数，第三幅图为多谱勒功率谱。

４.３信号分解与合成的仿真

现以周期为T =2 的方波信号为例(如图4.3),说明MA TLAB 在信号分解与合成中的应用.由式(1),信号f(t)可分解为

图4.3

周期T=2的方波信号

方波信号的频谱及合成信号的误差分析

利用MA TL AB 程序,绘出周期信号的频谱图, 观察对比合成信号的波形与方波信号的波形,进行误差分析,分析其近似程度.程序如下:

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Clear;

N = input(′N= ′);%输入取分解信号的前几项 n =1:N;for i=1:N

A(i)= 4/(pi *(2 * i-1));end;figure(1);stem(n ,A);%分解信号的频谱图 xlabel(′w′);ylabel(′An′);

title(′周期信号的频谱图′);t =0:0.0005:2;%信号合成 ft = zeros(1 ,length(t));a = length(t);for i = 1 :N

ft = ft + 4 * sin((2 * i-1)*pi *t)/((2 * i-1)*pi): for i=1:1999

a(i)=1;end;for i=1:1999

b(i)=-1;end;f = [ 0,a,0,b,0 ];figure(2);subplot(2,1,1),plot(t,f);subplot(2,2,2),plot(t,f t);%绘出合成后信号的波形 grid on;ent = f – f t;%误差分析 en =(f-f t).*(f-f t);En = 0;For i = 1: 4001 En = En + en(i);End;En = 0.0005*En/2;%方均误差

运行当N＝

1、N＝

3、N＝

5、Ｎ＝7时，其运行结果如下所示：

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Ｎ＝１ En ＝

2.4313e-035

(A)周期信号的频谱图

(B)原始的方波图形及信号合成波形

图４.4

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N=3 En =

2.1882e-034

(A)

周期信号的频谱图

(B)原始的方波图形及信号合成波

图４.５

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N = 5 En = 6.0783e-034

(A)周期信号的频谱图

(B)原始的方波图形及信号合成波形

图 4.6

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N=7 En =

1.3335e-033

(A)周期信号的频谱图

(B)原始的方波图形及信号合成波形

图４.7

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图４.4－４.7分别是周期信号前N(N = 1.3.5.7)项的频谱图、原始的方波图形及N项的信号合成波形.对比几个合成波形可以发现,N =1比N =

3、N=

5、Ｎ=7在幅值上近振荡更加频繁,更接近原始的方波.理论上分解后的信号要与原始信号完全一样,N 应该取无穷多项,实际研究中我只取其中的有限项,其中的误差用MA TLAB 程序定量计算。

随着N 的增加误差越来越小,近似程度越来越好.同时还可以看到,到前7 项时,误差为21.8%,近似程度已经比较好;再随着N 的增加误差改善的幅度不是太明显,因此分解信号中后面的项近似可以忽略.在实际应用中，只要取前面几项就可以很好的代替2.Gibbs 现象

从信号合成的波形,可以看到在方波跃变点附近,某些点的函数值大于1 或者小于-1, 形成过冲现象.过冲值为合成波形的最高点超过原方波信号的部分与原方波信号值之比.应用MA TLAB 软件编写程序,计算其上冲或下冲的过冲值,程序如下: clear;

N = input(′N= ′);%输入取分解信号的前几项 t =0:0.00005 :2;ft=zeros(1,length(t));a=length(t);for i=1:N ft= ft +4 *sin((2 *i-1)* pi *t)/((2 *i-1)*pi)end c=0 c=max(ft)c=c-1;c1=c/2 说明 由于在计算Gibbs 现象时主要是看信号在小区域的细微变化,需要的数据比较密集,所以在取样f(t)信号值时,所取的时间间隔为0.000 05 s.移动通信中信号的分析与研究

第五章 论文总结及工作展望

本论文主要通过MATLAB软件仿真和电脑软件对信号在移动通信中的研究，让我对信号的分解与合成有了更进一步的认识。

论文第一章主要介绍了移动通信的发展和本论文的重点研究内容。第二章主要介绍了无线电波的传播特点及传播模型的研究。第三章主要介绍了MATLAB软件的功能及特点。第四章主要介绍了基于MATLAB的信号分解与合成。第五章对全文进行总结。

展望未来 ：我们所研究的最终目的是使得分解与合成后的信号更接近原始信号，同时能使我们在通话中取得更好的通话质量。

移动通信中信号的分析与研究

参考文献

１.《移动通行坏境－理论基础.分析方法和建模技术》 杨大成，机械工业出版社，２００３年。

２.《信号与线性系统》 管致中，高等教育出版社，２００４年。

３.《基于MATLAB的信号的分解与合成》 游春霞，徐州师范大学学报，２００６年。

４.《数字通信原理－基于MATLAB仿真计算》 曾峰，网络资料，２００７年。５.《MATLAB在数字信号处理教学中的应用》 朱幼莲，电气电子教学学报，２００１年。

６.《MATLAB在通信原理教学中的应用》 张延亮，大众科技，２００６年。

移动通信中信号的分析与研究

附录

论文中关键缩写词汇：

1.Large-Scale ：大尺度 2.Small-Scale ：小尺度

3.MATRIX LABORATARY ：矩阵实验室 4.δ（ｔ）：单位冲激函数 5.δ（ｎ）：单位冲激序列 6.== ：强等于

7.Sawtooth ：锯齿波函数 8.Square ：周期性方波信号 9.Tripuls ：三角波脉冲信号

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谢辞

经过将近两个月的学习和准备，本次毕业设计已顺利完成，如果没有导师的督促指导及同学们的支持，完成这个论文是很困难的。

在这里首先要感谢的是我的辅导老师杨怡怀，她虽然工作繁多，但她还是严格要求我，督促我完成毕业设计，在整个过程中都给予了我悉心的指导。杨老师对学生的负责，对工作的认真，使我在这次论文设计中深有体会，这一切将成为我难忘的回忆。在此论文完成之际，谨向杨怡怀老师致以最衷心的感谢。

在此，我还要衷心地感谢大学三年教过我的老师们，您们传授的宝贵知识和人品风范使我受益终生。我还要感谢在一起愉快的度过三年大学生活的同学和舍友，在我的学习中他们都直接或间接地给予了很多指导和帮助。最后，我还要衷心感谢我的家人，是他们在背后默默支持我，含辛茹苦供我完成学业。

在论文即将完成之际，在我即将要结束我的大学生活的时候，心中有好多的感触。不管以后走到哪里，我都不会忘记无私传授我知识和做人道理的大学老师，不管走到哪里，我都不会忘记“学以致用，行胜于言”。

第二篇：移动通信发展前景毕业论文

移动通信发展前景毕业论文

摘要

21世纪移动通信技术和市场飞速发展，在新技术和市场需求的共同作用下，未来移动通信技术将呈现以下几大趋势：网络业务数据化、分组化，移动互联网逐步形成；网络技术数字化、宽带化；网络设备智能化、小型化；应用于更高的频段，有效利用频率；移动网络的综合化、全球化、个人化；各种网络的融合；高速率、高质量、低费用。这正是第四代（4G）移动通信技术发展的方向和目标。

关键词：第四代移动通信（4G）；正交频分复用；多模式终端

第一章4G移动通信简介

第四代移动通信技术的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。第四代移动通信标准比第三代标准拥有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。目前正在开发和研制中的4G通信将具有以下特征：

1.1通信速度更快

由于人们研究4G通信的最初目的就是提高蜂窝电话和其他移动装置无线访问Internet的速率，因此4G通信的特征莫过于它具有更快的无线通信速度。专家预估，第四代移动通信系统的速度可达到10-20Mbit/s，最高可以达到100Mbit/s。

1.2网络频谱更宽

要想使4G通信达到100Mbit/s的传输速度，通信运营商必须在3G通信网络的基础上对其进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍。

第二章 多种业务的完整融合个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体，满足用户的各种需求。4G应能集成不同模式的无线通信——从无线局域网和蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信，移动用户可以自由地从一个标准漫游到另一个

标准。各种业务应用、各种系统平台间的互联更便捷、安全，面向不同用户要求，更富有个性化。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破，可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端。

2.1智能性能更高

第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多难以想象的功能。例如，4G手机将能根据环境、时间以及其他因素来适时提醒手机的主人。

2.2兼容性能更平滑

要使4G通信尽快地被人们接受，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下轻易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从2G、3G平稳过渡等特点。

2.3实现更高质量的多媒体通信

4G通信提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等，大量信息透过宽频的信道传送出去，为此4G也称为“多媒体移动通信”。

2.4通信费用更加便宜

由于4G通信不仅解决了与3G的兼容性问题，让更多的现有通信用户能轻易地升级到4G通信，而且4G通信引入了许多尖端通信技术，因此，相对其他技术来说，4G通信部署起来就容易、迅速得多。同时在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，这样就能够有效地降低运营成本。

第三章 4G移动通信的接入系统

4G移动通信接入系统的显著特点是，智能化多模式终端（multi-modeterminal）基于公共平台，通过各种接技术，在各种网络系统（平台）之间实现无缝连接和协作。在4G移动通信中，各种专门的接入系统都基于一个公共平台，相互协作，以最优化的方式工作，来满足不同用户的通信需求。当多模式终端接入系统时，网络会自适应分配频带、给出最优化路由，以达到最佳通信效果。目前，4G移动通信的主要接入技术有：无线蜂窝移动通信系统（例如2G、3G）；无绳系统（如DECT）；短距离连接系统（如蓝牙）；WLAN系统；固定无线接入系统；卫星系统；平流层通信（STS）；广播电视接入系统（如DAB、DVB-T、CATV）。随着技术发展和市场需求变化，新的接入技术将不断出现。

不同类型的接入技术针对不同业务而设计，因此，我们根据接入技术的适用领域、移动小区半径和工作环境，对接入技术进行分层。

分配层：主要由平流层通信、卫星通信和广播电视通信组成，服务范围覆盖面积大。

蜂窝层：主要由2G、3G通信系统组成，服务范围覆盖面积较大。

热点小区层：主要由WLAN网络组成，服务范围集中在校园、社区、会议中心

等，移动通信能力很有限。

个人网络层：主要应用于家庭、办公室等场所，服务范围覆盖面积很小。移动通信能力有限，但可通过网络接入系统连接其他网络层。

固定网络层：主要指双绞线、同轴电缆、光纤组成的固定通信系统。

网络接入系统在整个移动网络中处于十分重要的位置。未来的接入系统将主要在以下三个方面进行技术革新和突破：为最大限度开发利用有限的频率资源，在接入系统的物理层，优化调制、信道编码和信号传输技术，提高信号处理算法、信号检测和数据压缩技术，并在频谱共享和新型天线方面做进一步研究。为提高网络性能，在接入系统的高层协议方面，研究网络自我优化和自动重构技术，动态频谱分配和资源分配技术，网络管理和不同接入系统间协作。提高和扩展IP技术在移动网络中的应用；加强软件无线电技术；优化无线电传输技术，如支持实时和非实时业务、无缝连接和网络安全。

第四章 4G移动通信系统中的关键技术

（一）定位技术

定位是指移动终端位置的测量方法和计算方法。它主要分为基于移动终端定位、基于移动网络定位或者混合定位三种方式。在4G移动通信系统中，移动终端可能在不同系统（平台）间进行移动通信。因此，对移动终端的定位和跟踪，是实现移动终端在不同系统（平台）间无缝连接和系统中高速率和高质量的移动通信的前提和保障。

（二）切换技术

切换技术适用于移动终端在不同移动小区之间、不同频率之间通信或者信号降低信道选择等情况。切换技术是未来移动终端在众多通信系统、移动小区之间建立可靠移动通信的基础和重要技术。它主要有软切换和硬切换。在4G通信系统中，切换技术的适用范围更为广泛，并朝着软切换和硬切换相结合的方向发展。

（三）软件无线电技术

在4G移动通信系统中，软件将会变得非常繁杂。为此，专家们提议引入软件无线电技术，将其作为从第二代移动通信通向第三代和第四代移动通信的桥梁。软件无线电技术能够将模拟信号的数字化过程尽可能地接近天线，即将A/D和D/A转换器尽可能地靠近RF前端，利用DSP进行信道分离、调制解调和信道编译码等工作。它旨在建立一个无线电通信平台，在平台上运行各种软件系统，以实现多通路、多层次和多模式的无线通信。因此，应用软件无线电技术，一个移动终端，就可以实现在不同系统和平台之间，畅通无阻的使用。目前比较成熟的软件无线电技术有参数控制软件无线电系统。

（四）智能天线技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，能满足数据中心、移动IP网络的性能要求。智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量。

（五）交互干扰抑制和多用户识别

待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分，它们以交互干扰抑制的方式引入到基站和移动电话系统，消除不必要的邻近和共信道用户的交

互干扰，确保接收机的高质量接收信号。这种组合将满足更大用户容量的需求，还能增加覆盖范围。交互干扰抑制和多用户识别两种技术的组合将大大减少网络基础设施的部署，确保业务质量的改善。

（六）新的调制和信号传输技术

在高频段进行高速移动通信，将面临严重的选频衰落（frequency-selectivefading）。为提高信号性能，研究和发展智能调制和解调技术，来有效抑制这种衰落。例如正交频分复用技术（OFDM）、自适应均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake扩频接收、跳频、FEC（如AQR和Turbo编码）等技术，来获取更好的信号能量噪声比。

4G移动通信系统的关键技术：

(1)OFDM正交频分复用技术

OFDM正交频分复用技术的基本思想是将高速串行的数据码流变换成N（通常取偶数）路并行的低速数据流，再将这N路低速数据流分别调制到等频间隔的一组总数为N的子载波上，并且这组子载波要满足下交的条件。OFDM技术的优点是可以通地添加循环前缀来减小或消除码间干扰，对多径衰落和多普勒频移不敏感，提高了频谱利用率，可实现低成本的单波段接收机。OFDM的主要缺点是功率效率不高，对频偏和相位噪声比较敏感。

(2)MIMO技术

MIMO（多进多出）是未来移动通信的关键技术。MIMO技术主要有两种表现形式，即空间复用和空时编码。这两种形式在WiMAX协议中都得到了应用。WiMAX相关协议还给出了同时使用空间复用和空时编码的形式。支持MIMO是协议中的一种可选方案，结合自适应天线阵（AAS）和MIMO技术，能显著提高系统的容量和频谱利用率，可以大大提高覆盖范围并增强应对快衰落的能力，使得在不同环境下能够获得最佳的传播性能

(3)软件无线电技术

软件无线电是美国MTLTRE公司于1992年明确提出的，其基本思想是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各种类型的无线电通信系统，所有体制和标准的更新，以及不同体制之间的兼营，都可以通过适当的软件来完成。软件无线电的核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器，并尽可能多地用软件来定义无线功能，各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、信源编码软件、信道纠错编码软件、调制解调算法软件等。软件无线电使得系统具有灵活性和适应性，能够适应不同的网络和空中接口。软件无线电技术能支持采用不同空中接口的多模式手机和基站，能实现各种应用的可变QoS。

(4)智能天线技术

智能天线（SA）原名自适应天线阵列，由多个天线单元组成，每个天线后面接一个加权器，经过加权器处理以后的信号，最后用相加器进行合并。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线应用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号的目的。这种技术既能改善信号质量又能

增加传输容量。

(5)调制与编码技术

4G移动通信系统采用新的调制技术，如多载波正交频分复用调制技术以及单载波自适应均衡技术等调制方式，以保证频谱利用率和延长用户终端电池的寿命。4G移动通信系统采用更高级的信道编码方案(如Turbo码、级连码和LDPC等)、自动重发请求(ARQ)技术和分集接收技术等，从而在低Eb/N0条件下保证系统足够的性能。

(6)高性能的接收机

4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理，可以 计算 出，对于3G系统如果信道带宽为5MHz，数据速率为2Mb/s，所需的SNR为l.2dB；而对于4G系统，要在5MHz的带宽上传输20Mb/s的数据，则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统，由于速率很高，对接收机的性能要求也要高得多。

(7)全IP技术

4G移动通信系统应该是一个全IP的网络，全IP网络节约成本，提高可扩展性，灵活性，并使网络运行更有效率，可支持IPv6，解决IP地址不足并能实现移动IP。同已有的移动网络相比具有根本性的优点，即：可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案，能提供端到端的IP业务，能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构，能允许各种空中接口接入核心网；同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后，所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容，因此在设计核心网络时具有很大的灵活性，不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。(8)多用户检测技术

多用户检测是WCDMA通信系统中抗干扰的关键技术。在实际的CDMA通信系统中，各个用户信号之间存在一定的相关性，这就是多址干扰存在的根源。由个别用户产生的多址干扰固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，多址干扰就成为WCDMA通信系统的一个主要干扰。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理，因而抗多址干扰能力较差；多用户检测技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测，从而具有优良的抗干扰性能，解决了远近效应问题，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。随着多用户检测技术的不断 发展，各种高性能又不是特别复杂的多用户检测器算法不断提出，在4G实际系统中采用多用户检测技术将是切实可行的。

（9）切换技术

MDHO（宏分集切换）和F基站S（快速基站切换）。移动台可以通过当前的服务基站广播的消息获得相邻小区的信息，或者通过请求分配扫描间隔或者是睡眠间隔来对邻近的基站进行扫描和测距的方式获得相邻小区信息，对其评估，寻找潜在的目标小区。切换既可以由终端决策发起也可以由基站决策发起。在进行快速基站切换（F基站S）时，终端只与Anchor基站进行通信；所谓快速是指不用执行HO过程中的步骤就可以完成从一个Anchor基站到另一个Anchor基站的切换。支持F基站S对于终端和基站来说是可选的。进行宏分集切换（MDHO）时，终端可以同时在多个基站之间发送和接收数据，这样可以获得分集合并增益

以改善信号质量。是否支持MDHO对于终端和基站来说是可选的。

（10）睡眠模式

终端睡眠模式：Sleep模式和Idle模式。Sleep模式的目的在于减少终端的能量消耗并降低对Serving基站空中资源的使用。Sleep模式是终端在预先协商的指定周期内暂时中止Serving基站服务的一种状态。从Serving基站的角度观察，处于这种状态下的终端处于不可用（unavailability）状态。Idle模式为终端提供了一种比Sleep模式更为省电的工作模式，在进入Idle模式后，终端只是在离散的间隔，周期性地接收下行广播数据（包括寻呼消息和M基站业务），并且在穿越多个基站的移动过程中，不需要进行切换和 网络 重新进入的过程。Idle模式与Sleep模式的区别在于：Idle模式下终端没有任何连接，包括管理连接，而Sleep模式下终端有管理连接，也可能存在业务连接；Idle模式下终端跨越基站时不需要进行切换，Sleep模式下终端跨越基站需要进行切换，所以Idle模式下终端和基站的开销都比Sleep小；Idle模式下终端定期向系统登记位置，Sleep模式下终端始终和基站保持联系，不用登记。

在不同的4G移动通信系统中将采用的不同的新技术组合，并且以上的新技术正在不断的发展完善中，特别是目前的4G标准未确定，处于研究开发和完善阶段，成熟期预计要三到五年或更长。但可以肯定的是，随着移动互联网高速发展，新技术将随着4G也会继续高速发展，4G将会是多功能集成的宽带移动通信系统，是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统

结束语

对于现在的人来说，未来的4G通信的确显得很神秘，不少人都认为第四代无线通信网络系统是人类有史以来最复杂的技术系统。总的来说，要顺利、全面地实施4G通信，还将可能遇到一些困难。

首先，人们对未来的4G通信的需求是它的通信传输速度将会得到极大提升，从理论上说最高可达到100Mbit/s，但手机的速度将受到通信系统容量的限制。据有关行家分析，4G手机将很难达到其理论速度。

其次，4G的发展还将面临极大的市场压力。有专家预测，在10年以后，2G的多媒体服务将进入第三个发展阶段，此时覆盖全球的3G网络已经基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那时，整个行业正在消化吸收第三代技术，对于4G技术的接受还需要一个逐步过渡的过程。

因此，在建设4G通信网络系统时，通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上，采用逐步引入的方法，使移动通信从3G逐步向4G过渡。参考文献：

1、谢显忠等.基于TDD的第四代移动通信技术[M].电子工业出版社,2005.2、宋文涛,罗汉文.移动通信[M].上海交通大学出版社,1996.

第三篇：移动通信课题研究

实践报告

一、实验内容：

假设设计的网络覆盖区（胜利路以南、学府街以西、大学路以北和红旗街以东，即以佳木斯大学A院、翰林苑一期、佳木斯市体育场、体校和学城名筑为主构

成的地区）为一个海岛，距陆地约50公里，其它情况与现实相同。蜂窝移动通信技术，对海岛所需中国移动GSM900网络服务进行模拟工程设计。陆地与海岛基站的通信采用光纤作传输介质。具体任务如下：

• 进行基站选址、天线高度和信道数量设定，依据手机接收的最小功率和奥村模型进行信道场强中值的估算，计算发射机的发射功率。

• 1.实地调查海岛的边长、周长、面积、形状和地形

• 大学路756米、胜利路761米、红旗路634米、学府街617米

• 周长：756+634+761+617=2768；面积：762.5*625=474441.75 • 形状：近似于长方形。地形：平坦地区

2、基站选址 网络结构要求：

基站站间距根据电测及仿真分析结果确定，一般要求基站站址分布与标准蜂窝结构的偏差应小于站间距的1/4，在密集覆盖区域应小于站间距的1/8。

无线传播环境要求：

基站天线高度满足覆盖目标，一般要求天线主瓣方向100米范围内无明显阻挡。同时，天线不宜过高，避免扇区间的过度重叠影响网络容量和质量。基站所在建筑物高度、天线挂高要求如下表所示，实际工程中应根据具体情况作适当调整。

经综合考虑设在大学主楼楼前 3设定天线高度

建议市区基站站址建筑物高度选址在30米（7层楼）－35米（12层楼）之间。如周围建筑均比较高时，可选择平均高度的建筑物。如果找不到合适高度的建筑时，可以选择较低的建筑，通过楼顶建塔（角钢塔、拉线塔等）的方式达到高度要求；或选择较高的建筑，通过将天线安装在较低楼层的外墙上来达到要求，但这两种情况需要同规划和物业协商。郊区和农村一般通过建塔来解决天线架设问题，一般高度取定为40-60米，视情况而定。

• 由题意知咱们这个小海岛设为市区，天线高度设为40米。

4、估算用户数量，选择信道数量

• 通过查询可知：全国大约有7.8亿人选择用中国移动网络，大约1.6亿人民选择中国联通，大约1.2亿人民选择中国电信，则可计算780000000/960000*=39位移474441.75动用户，160000000/9600000000000*474441.75=8位联通用户，120000000/9600000000000*474441.75=6位电信用户。估计有九千人。

5、查询手机的最小接收功率（灵敏度）

• 经查询是-102dBm(摘自百度)•

6、计算无线电波自由空间损耗

所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。[Lbs](dB)=32.45+20lgd(km)+20lgf(MHz)式中Lbs为传输损耗，d为传输距离，频率的单位以MHz计算。

由上式可见，自由空间中电波传播损耗（亦称衰减）只与工作频率f和传播距离d有关，当f或d增大一倍时，［Lfs］将分别增加6dB.下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗Lbs = 32.45 + 20lg d(Km)+ 20lg f(MHz)Lbs 是传播损耗，单位为dB，d是距离，单位是Km，f是工作频率，单位是MHz，工作频率：500MHz，通信距离：15km，基站天线高度：46m，移动台天线高度：1.5 所以Lbs=32.45+20lgd+20lgf =32.45+20lg15+20lg500=109.95dB

7、利用奥村模型修正

（Okumura）是最常用的传播模型，比较简单，分析起来比较方便，常用于无线网络的设计中。奥村模型得名于奥村，奥村在20世纪60年代测量了日本东京等地无线信号的传播特性，根据测量数据得到了一些统计图表，用于对信号衰耗的估计。奥村模型有一定的适用范围，载波频率从150～1950 MHz；离基站不能太近，有效距离为1～100 km；天线高度要在30 m以上。Hata在奥村模型上做了改进，将统计图表转换为公式，这样计算信号衰耗就不必查图表，非常方便，而且还适合计算机处理。尽管如此，这些公式仍然统称为奥村模型。除了城市以外，奥村模型还分别针对郊区、农村和开阔地定义了相应的公式。其中，城市环境A为135.8，郊区环境A为128.6，农村环境A为116.5。

市区准平滑地区的传播衰耗中值：

Am（f，d）=Am（500，15）=29.5dB

Hb（hb，d）=Hb（46，15）=—14dB

Hm（hm，f）=Hm（1.5,500）=—3dB LT=Lbs+Am（f，d）—Hb（hb，d）—Hm（hm，f）

=103.33+30.5—（—14）—（—3）=150.83dB 因为KT=0，所以任意地形地物情况下的衰耗中值： LA=LT—KT=LT=150.83dB

8、计算发射机发射功率

电压：

具体分工：

• 杨连月———计算周长面积以及选址，天线高度，写实践总结 • 潘琦——分析数据，上网查资料计算数据。校验。

实践总结：

在做这个实践的时候，我们需要知道覆盖的区域是什么类型，它是平原还是去丘陵，是郊区还是县城。不同类型有不同的修正和调整。奥村模型有各自的计算方式。在预测模型中，天线高度对电波传输过程中损耗的影响较复杂一些，但也是以一定的对应关系，随着天线高度的郑家，损耗响应的增加。不同类型的天线参数，覆盖效果也不同，天线增益越大，发射功率越强，传播中的能忍受的衰耗也越大。在这次海岛的测量中我们采用高精度的电子地图，测量它们的长度宽度以及面积周长。通过网络我们查询我们需要的资料，在这个范围内我们问了一些商铺的店主，学生以及路上的行人的手机是什么运行商，她们中间学生爱上网的用联通和电信的居多，因为流量便宜，其他人多少是移动，首先移动信号强，其次营业厅多，方便缴费。我们的调查样本容量很少，为了保证准确性，我们在网上百度了一下它们所占的比例。

第四篇：移动通信技术毕业论文题目

移动通信技术专业毕业论文题目

一、设计性题目

要求：①设计内容②设计依据③具体设计方案及设计步骤 ④设计参数及具体计算、分析⑤方案比较⑥结论 以下题目可供参考

1、移动通信基站天馈线安装工程施工与维护

2、通信工程施工监理方案

3、无线呼叫系统的电路设计(发送端硬件电路)

4、无线呼叫系统的电路设计(接收端硬件电路)

5、石家庄城市职业学院校园网的规划设计

6、无线话筒的电路设计

7、移动手机设备的故障处理分析

8、程控交换机的维护与管理

9、光纤线路故障的定位和监测

10、本地SDH传输网组网设计

11、光纤通信系统的仿真设计与系统分析

12、蜂窝移动通信系统的仿真设计与系统分析

13、基于GSM 短消息的远程监测系统

14、单片机常用电路设计及C51仿真

15、多路抢答器

16、用单片机实现电子钟的设计

17、基于数字化校园手机一卡通设计

18、用单片机实现跑马灯的设计

19、通信系统中调整技术的研究及其matlab仿真实现

20、基于单片机的通信控制系统设计

二、论证性题目

要求：①论文意义②论点③论据④具体论证⑤结论及应用 以下题目可供参考

21、浅谈第四代移动通信技术

22、WiFi技术及其应用与发展

23、物联网技术的现状及应用

24、软交换技术综述及探讨

25、网络通信安全技术浅析

26、TD-SCDMA技术浅析

27、移动电子商务及其发展

28、中国移动互联网的现状及相关技术分析

29、浅析蓝牙技术30、3G技术在通信中的应用及未来发展趋势探析

31、浅论光纤通信技术的特点及其应用

32、移动通信的基本技术

33、Wi-Fi技术与GPRS技术的比较

34、天线与通信网络的优化

35、TD-SCDMA与其它CDMA技术的比较

36、光纤码分多址通信技术

37、移动通信网络的安全问题及对策

38、GSM移动通信网络优化的研究

39、光纤通信发展趋势的探讨

40、浅谈智能天线在移动通信中的应用

第五篇：移动通信技术毕业论文

广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 1 广东机电职业技术学院 毕业综合实践报告 实践题目: 移动基站维护技术 专 业: 移动通信技术 班 级: 通信0908 学生姓名: 张 龙 指导教师: 上交时间: 2012 年 5 月10 日 广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 2 目 录 移动基站维护技术...............................................3 摘

要..........................................................3 1：前言........................................................4 2：实习企业和岗位介绍..........................................5 2.1 实习企业介绍............................................5 2.2 实习岗位介绍............................................5 3：中兴TD 光口故障的解决方案...................................7 3.1 TD 光口故障问题的来源与现状..............................7 3.2 TD 光口故障问题的解决方案................................8 3.2.1 TD 光口故障问题原因分析.............................8 3.2.2 TD 光口故障问题解决方案设计.........................8 3.2.3 TD 光口故障问题解决方案的预期目标...................9 3.3 TD 光口故障问题的解决方案的实施和总结....................9 4 结束语......................................................11 参考文献......................................................12 广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 3 移动基站维护技术 摘 要 移动基站维护技术是基站人员用于维护移动基站设备的一种技术，对于日常处理基 站故障、基站设备的扩建与删减、修改基站数据的一种技术。移动基站是中国移动信号 发射的主要基点，基站内包含了 GSM900、DCS1800 还有 TD 信号发射与接受设备。这类 设备都是基站维护主要负责维护的设备。由于用户量的问题，设备会不定时的出现一些 故障，而作为基站维护人员都需要第一时间去处理故障，保障通信设备的正常运行。现 代的移动通信越来越发达，同时用于对于通信质量的要求越来越高，所以对于基站维护 人员来说，准时的处理基站故障显得越来越重要。为此这项技术的要求也是在不断的变 化、变更。三两年移动就会更新设备，所以维护技术也要跟得上才能保障通信质量。关键词：基站维护；故障处理；移动通信； 广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 4 1：前言 广东宜通世纪可以股份有限公司是我现在实习的企业单位，我在广东宜通世纪可以 股份有限公司的中山项目组实习。实习是一份苦工，学习知识，学习技能，锻炼技术是 实习的目的。只有把技能学好了，才能为自己的后期工作打好基础，为自己的积累经验，提高自身技能。我在中山项目组实习的岗位是基站维护技术员。主要的工作是对移动基站的维护。包括日常的巡检、抢修、应急发电、天线的调试与更换，保障移动基站通信信号的正常 运行。抢修是基站维护中最难的环节，抢修要及时有效。对于退服的基站要在4 小时内 完成，还有其他的一些故障也要在合理的时间内解决问题。这就要求我们必须时刻保持 着手机开机，不得离开自己负责的基站区域，收到故障要第一时间改到故障基站，处理 问题，解决不了的问题要及时的反馈会公司，有待进一步处理。在基站维护的这份工作中我渐渐的遇到了各种问题，例如怎样处理 GSM900 载波故 障、DCS1800 载波故障、TD 退服怎么处理、如何解决YD 光口故障等一系列的基站故障。对于这些问题我都是请教自己的队长还有一些老同事，让他们指导我怎么去处理这些难 题。这样我也从一开始只会处理简单的门禁告警、温度告警，到现在可以独立的解决

GSM900/DCS1800 载波故障、可以更换各类的基站设备。还从中学到了团队的重要，一个 人的力量是不足的，需要大家合力才能解决问题。遇到问题要大家讨论，找出解决问题 的办法来，这样处理故障才能有效。基站中的各类告警中，我对于 TD 的光口故障问题的处理是深有体会的。这个故障 虽然只是很简单的一个故障，但是要处理好却是要费一番功夫才行。熟悉设备的各个部 件的工作原理与运行环境是首先要解决好的问题，只有自己懂得了部件的原理，才能知 道故障出现的原因，从而对症下药，处理故障。一开始的学习是有难度的，不知道故障 产生的原因，不熟悉设备，不会操作软件，这些都是主要问题，导致自己没能很好的学 会处理故障。不过在自己的组长和一些同事的指导下，还有经过自己的摸索、学习和尝 试。通过自己的实践与分析才最终学会的解决方法。以下正文将阐述如何解决 TD 光口 故障的问题还有自己的一些心得与体会。广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 5 2：实习企业和岗位介绍 2.1 实习企业介绍 我实习的企业是广东宜通世纪科技股份有限公司。是一家提供通信网络技术服务和 系统解决方案的高新技术企业，是国内领先的通信技术服务商，具备工薪部颁发的通信 信息网络系统集成甲级资质，主要为电信运营商和设备商提供包括核心网、无线网、传 输网等全网层次的通信网络工程建设、维护、优化等技术服务，并在此基础上提供一体 化、全方位的业务支撑与IT 应用的系统解决方案。广东宜通是一家提供通信网络技术服务和系统解决方案的高新技术企业，是国内领 先的通信技术服务商，具备工信部颁发的通信信息网络系统集成甲级资质，主要为电信 运营商和设备商提供包括核心网、无线网、传输网等全网层次的通信网络工程建设、维 护、优化等技术服务，并在此基础上提供一体化、全方位的业务支撑与 IT 应用的系统 解决方案。公司作为国内较早进入通信技术服务领域的企业之一，凭借自身丰富的行业 经验、强大的技术实力和人才优势，通过对通信网络工程建设、维护、优化和系统解决 方案等不同业务类型和环节服务模式，降低了电信运营商货设备运营商的网络建设成本 和管理成本，提高了整体的服务效益。广东宜通世纪科技股份有限公司中山项目是属于广东宜通佛山分公司的项目。中山 项目是采用一体化的管理模式，即基站与网优一体化。这样既可以节省成本，又可以提 高工作效率，是一种很好的管理模式。2.2 实习岗位介绍 我的岗位是基站维护技术员。简单的介绍一下基站：广义的基站，是基站子系统（BSS，Base Station Subsystem）的简称。以GSM 网络为例，包括基站收发信机（BTS）和基站控制器（BSC）。一个基站控制器可以控制十几以至数十个基站收发信机。而在 WCDMA 等系统中，类似的概念称为Node B 和RNCRNC:无线网络控制器，控制域内的无线 资源（所有连接的Node B）、控制用户设备UE 的连接、为核心网提供业务。狭义的基 站，即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通 过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站由 广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 6 移动通信经营者申请设置。基站维护技术员是一份看似简单轻松的，但实际做起来却比较困难的工作。基站维 护的内容涵盖了很多事项，随着通信行业的不断发展，基站设备从原来简单的模拟设备 升级到现在复杂的数字化设备，但是无论是原来简单的模拟设备还是现在复杂的数字化 设备都不是免维护的，都有一定的故障率，为了能保证设备的正常运转，就需要我们对 基站进行定期或不定期的维护。基站维护流程总结起来包括以下几方面：第一、巡检工作，要求：按时，按计划实 施；第二、故障处理，要求：及时，快速，有效；第三、安全管理，要求：以预防为主； 第四、资料管理，要求：细致，保密。一个平常而安稳的心态才是做好这份工作的关键。浮躁的心往往会是你越来越厌倦 这份工作，所以保持一颗平常的心很重要。对于这份工作我时刻提醒自己不用太心急，慢慢而有序的去完成任务。充沛的睡眠和良好的心理是完成这份工作的必要前提。每天 我都会有良好的心态去工作，所以我的工作都是很轻松的，而且充满乐趣，并且可以学 到很多的东西。基站技术员是通信行业里重要的一部分，很多故障的最终处理是由基站技术员来处 理的。例如网优路测里出现的故障首先反馈到BSC，然后BSC 派单给技术员去处理。最 后由技术员去更换设备，排除故障。广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 7 3：中兴TD 光口故障的解决方案 3.1 TD 光口故障问题的来源与现状 一般的故障可分为以下几类：基站硬件故障、基站软件故障、交流引入故障、直流 故障、蓄电池故障、空调故障、传输故障、监控设备故障。光口故障是来源于基站硬件 故障产生的，但是处理起来确实很棘手的。移动的3G 信号是使用中兴BBU 与RRU 互联的设备，就是使用TD-SCDMA。光口故障是这类设备常有的故障。一般会导致小区退服，使得附近的用户无信号。为此遇到这类故障需要及时的处理。基站TD 设备的光口故障，主要来源于中兴TD 设备，中兴TD 设备中的BBU，BBU 是 用于发射TD 信的终端通过光钎连接到RRU 上，RRU 有分室内、室外用的，现主要是解决 室外的问题（室外的以RO8I 为例）。请看一下RO8I 在BBU 与RRU 之间的位置图： ZXTR RO8I 是基于射频拉远方案中的远端射频单元 RRU，与 BBU 产品配合实现一个 完整Node B 逻辑功能。提供阵元智能天线，工作频率2010-2025MHz。ZXTR RO8I 在Node B 中的位置，如图3.1 所示： 图3.1ZXTR RO8I 位置图 这种中兴TD 设备的光口故障问题在我实习初期时候难以处理，甚至不懂得故障产 生的原因。但通过自己队长的指导，还有工作中不断遇到同类问题，是自己渐渐的积累 了经验，面对这类问题的时候懂得了如何去处理。广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 8 3.2 TD 光口故障问题的解决方案 3.2.1 TD 光口故障问题原因分析 对光口故障进行分析，首先要熟悉各个部件的运行环境与工作原理，还要熟悉部件 所在的位置，这样才能快速的解决故障。基站告警：确定告警类别及告警代码。根据告 警代码分析障碍原因。出发前需要根据告警来准备相应的备件和工具，避免由于没有备 件而导致障碍处理超时。分集接收或驻波比告警：对分集接收和驻波比告警的处理方法 基本一样，唯一不同的是分集接收是接收路径上发生的问题，驻波比是发射路径上发生 的问题。另外，有很多故障并非基站硬件故障，而是因为BSC 的参数设置不对。如果参 数设置错误，发射机也将无法工作，所以，基站维护人员一定要掌握必要的理论知识，这样对故障的判断才能迅速、准确。排除故障的一般步骤：（1）故障现象观测（2）故障相关信息收集（3）经验判断和理论分析（4）各种可能原因列表（5）对每一个原因实施排错方案（6）故障排除 经过自己摸索和实践，在自己队长的指导，还有老同事的帮助下，分析问题出现的 原因在以下几个方面：（1）光模块损坏。由于设备的长时间使用，光模块会损坏；（2）光钎损坏。人为或动物损坏光钎；（3）中兴BBU 设备上的CC 板损坏；（4）室外R08I 烧坏。同样由于长时间的使用，设备会损坏。3.2.2 TD 光口故障问题解决方案设计 对TD 光口故障问题，设计的解决方案如下： 处理故障要先做简单的最后处理难的，也就是先易后难： 首先要把需要的工具与备件准备好。主要的工具有电脑一台（含LMT 软件）、剪钳、小刀、六角螺丝刀、光模块若干个、广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 9 光钎线、CC 板、新的R08I 一个、安全带、麻绳、滑轮、封口胶、防水胶等。处理故障时工具一定要带齐，不然就白跑一趟，这样就会浪费许多时间，工作的效 率就会下降。工具准备完成以后我们就要去到故障地点，首先通过电脑连上设备去确定 是哪一个RRU 有故障（一般一个BBU 带三个RRU），找到出故障的设备后，我们就可以开 始处理障了。设计方案如下首先从光模块入手，然后是光钎线，接着是 CC 板，最后是 RRU： 表3.1 处理光口故障设计方案 存在故障 处理故障 预期结果 检测结果 实施下一步 光口模块 更换光模块 故障解决 故障依然存在 更换光钎 光钎线路 更换光钎 故障解决 故障依然存在 更换CC 板 CC 板 更换CC 板 故障解决 故障依然存在 更换Q08I R08I 更换Q08I 故障解决 故障解决 无 3.2.3 TD 光口故障问题解决方案的预期目标 预期目标及时处理故障，解决光口问题，从而使得设备重新正常运行。并保障设备 的状态良好，预防下次再出现同类问题：（1）更换光口模块，使得设备重新运行，观察设备运行状况，运行良好，则达到 预期目标：（2）若更换光口模块没能达到预期的目标，则要更换光钎，再重新观察设备的运 行状况，运行良好，则达到了预期目标：（3）更换CC 板，再次观察设备的运行状况，运行良好则达到预期目标：（4）更换R08I，观察设备的运行状况，运行良好则达到了预期目标。以上的每一步都要仔细的进行，才能确保达标。处理故障是一件琐事，你必须做好 每一步才能使得设备重新的运作。往往忽视了一小步，就会导致故障的继续存在，并使得工作的效率下降，无法达到预期所想的。如你安装光钎时不小心弄断了光钎，这样就必须重新换一条光钎，因为光钎是很难重新接回来的。如此的话既浪费成本，又浪费时间。3.3 TD 光口故障问题的解决方案的实施和总结 实施解决方案： 广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 10 通过分析有四种产生故障的原因，选取简单的原因先解决。第一步：对于光口模块的原因是光模块损坏，最简单的就是选取相同的光模块换上 中兴BBU 上去，把出故障的那个光模块换下，看看故障是否解决。处理故障的时候可以把电脑一直连在设备上，方便观察设备的运行状况。当我们把 光模块换好后，让电脑重新登录设备，并进入LMT 软件，就可以观察设备的运行情况了，这个过程一般要几分钟，所以要耐心等待。第二步：几分钟后，通过电脑观察设备依然没变化，表示不是光模块的故障，这时 我们就要更换光钎线了，也就是可能是光钎线路的原因，光钎线损坏。这里需要两个人 帮忙才能完成。从室内的BBU 上重新换上新的光钎线拉上到室外的R08I。拉光钎时一定 要小心，因为光钎是很容易损坏的。同样光钎拉好后去通过电脑观察设备的故障是否好了，这里也是要等待几分钟的，因为重新拉光钎的话，设备是需要重新启动的，所以也要耐心的等待与观察。几分钟后 若设备故障解决了，则不需要下面的工作了，若没有变化，我们就要进行下面的方法了。第三步：就是更换中兴 CC 板了，更换 CC 板是很容易的，只需要把旧 CC 板换下，换上新的CC 板就可以了。要注意的就是插板的时候要小心，避免损坏设备。换CC 板后 也是需要等待才知道设备故障有没有处理好的。若不能解决问题，就需要更换RRU 了。第四步：更换 RRU 是一个很难的过程，主要是 R08I 体积很大，而且要把它拉上支 撑杆（15 米），这个过程要注意安全。先下电再进行更换工作。换好 R08I 设备后，我们就可以去上电并观察设备的运行状况，一般到这里后，设 备的光口故障问题都是基本解决的了。处理光口故障是需要耐心的，只有一步一步的去寻找问题的原因，这样才能最终解 决问题。基站中随时都会出现很多问题，所以我们也要随时准备着解决问题。只有在不停的 实践中才可以学到知识，并提高自己的技能。维护是一个特殊的行业，涉及学科较多，而且日常琐事也较多，所以维护人员不光 需要有过硬的技术和还要有较强的责任心。基站好比人，设备、线路就像器官和血管、神经一样，出了问题就不行，要进行及时修复。现在学习基站维护就相当于着手一门新 的手艺，认真对待，认真学习，把它变成自己的一项技术。万丈高楼平地起进来这个公 司就要从细节做起，从小事做起，为公司出力，为通信行业做贡献。广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 11 4 结束语 将近一年的实习生活就快结束了，在这实习的过程中我学到了很多的知识，初次到 单位去实习感受颇多，不仅在知识上有了很大的进步而且也学到了不少社会上的东西。首先值得感谢的是学校对我们的培养，学校给了一个良好的坏境给我们学习，让我 们不断的提高自己的知识水平。还有感谢各位老师对我们的教导，在授予我们知识的时 候，还教会我们怎样做人。现在虽然不在学校上课了，但是老师还要为我们的毕业论文 操心，帮我们修改，避免出什么问题。在此，真心的感谢老师们。老师你们辛苦了！刚去公司的时候自己还一点不懂，听说安排我去维护基站还感觉比较新鲜，我就同 公司的几个前辈去处理故障。例如每月的基站巡检工作能够及时的了解设备的运行情 况，对存在安全隐患的设备能够及时的进行处理，具体的检查范围包括：基站主设备、基站交直流配电设备、基站蓄电池、基站空调、基站动力环境监控设备、基站传输设备、基站天馈线系统、基站机房安全设施。检查项目包括：工作电压、工作电流、有无告警、运转情况、设备连线情况、环境卫生，以及基站所存在的各种安全隐患。本以为是比较 轻松的可是当他们在处理故障的时候我发现自己学的知识用到的很少，在前辈们耐心的 讲解下才稍微明白了点，当时最大的感触就是实践是那么的重要，在课堂上是永远也学 不到这些知识的，在后来的日子我一刻都没有放松过，珍惜在实习过程中的分分秒秒，不管哪里有了故障我都跟随他们一起去学习，就这样我很愉快的度过了我的实习生活。实习让我了解自己专业方面的知识和专业以外的知识，让我也早些认识到将面临的 工作问题，让我明白了以后读大学是要很认真的读，要有好的专业知识，才能为好的实 际动手能力打下坚实的基础，更让我明白了以后要有一技之长，才能迎接以后的挑战，也让我知道了大学是为我们顺应科学发展的垫脚石和自身发展的机会。广东机电职业技术学院毕业综合实践报告 12 参考文献 [1]魏红.《移动基站设备与维护》.人民邮电出版社.2009.03 [2]李建东.郭国杨.《移动通信》第四版.西安电子科技大学出版社.2010.09 [3]江晓林.杨明极《通信原理》第三版.哈尔滨工业大学出版社.2010.03 [4]李生红.《现代交换原理》 第二版.机械工业出版社.2008.07 [5]吴伟陵.《移动通信中的关键技术》 第二版.北京邮电大学出版社.2000.07