西安电子科技大学
研究生课程考试试题
考试科目：宽带无线通信（Z08TE1007/X17TE1241X1/X17TE0229）考试日期：2015年1月12日考试时间：120分考试方式：（闭卷）任课教师：
学生姓名：学号：
注：所有学生请将试题与答卷同时交回。

请务必填写是选修课还是必修课，以及是博士生和硕士生。

必修/选修：博士/硕士：
1.令h表示归一化信道增益，ρ表示在单个天线上信噪比，N表示天线数，请给出SISO信道，SIMO信道，MISO信道（包括发端已知信道状态信息和发端未知信道状态信息）的信道容量表达式（8分）。

2.无线信道的特性由哪些物理现象决定的（4分）；小尺度衰落有哪四种（4分）；令T s为符号周期，T c为相干时间，T m为时延扩展，请给出下图的四个区域分别对应的信道类型（4分）。

T s
12
T m
34
T c T s
3.CDMA有哪两种主要的方式（2分）；分别说明这两种方式如何克服多径干扰和多址干扰（8分）。

4.CDMA的最佳用户接收机采用什么算法（2分）；给出两种线性多用户检测的算法（2分）；如果忽略背景噪声，令I MAI表示系统同小区用户的多址干扰，f是其他小区的多址干扰与同小区的多址干扰的比率，问一个没有多用户检测的系统中的全部干扰如何表示（2分）；若采用多用户联合检测，此时的干扰如何表示（2分）；若f为0.55，则有多用户检测的系统的最大容量增益因子为多少（2分）。

5.扩频码分为正交扩频码和非正交扩频码，CDMA系统的下行使用哪种扩频码，上行使用哪种扩频码（2分）；CDMA系统用户容量的定义（2分）；如果一个正交CDMA系统采用N×N维Wash-Hadamard码，该系统的用户容量为多少（2分）；
对于一个非正交CDMA系统，假设干扰为白噪声，有SIR=3G/(K−1)，其中扩频增益G=128，K为用户数，当SIR门限分别为10dB和1dB时，用户容量分别为多少（4分）。

6.请给出OFDM的英文全称并画出OFDM系统的收发结构框图（5分）；说明循环前缀的作用，以及为实现上述作用，对循环前缀的长度有何要求（3分）；并回答OFDM系统中如何对抗深衰落（2分）。

7.考虑一个OFDM系统，使用48个子载波，信道的最大时延扩展为T s=0.1μs，一个OFDM符号长度为4μs，其中循环前缀长度为0.8μs，问，（1）子载波间隔为多少（2分）；（2）若每个子载波采用16QAM调制方式和1/2码率的信道编码，则总的信息传输速率是多少bps（3分）；（3）若给定总带宽B=20MHz，速率需求为50Mbps，则需要多少个子载波，并采用何种调制和编码方式，调制方式从BPSK、QPSK、16QAM、64QAM中选择，码率1/2、2/3、3/4中选择（5分）。

8.考虑一个MIMO系统，其信道矩阵为：
H=[.1.3.4 .3.2.2 .1.3.7
]
=[−.5196−.0252−.8541
−.3460−.9077.2372
−.7812.4188.4629
][
.971900
0.26190
00.0825
][
−.2406−.4727−.8477
−.8894−.2423.3876
.3886−.8472.3621
]
问（1）请画出该MIMO系统等效的并行信道模型，注明信道增益（4分）；（2）MIMO系统可以分解为多个并行信道的条件是什么（2分）；（3）请设计发端预编码矩阵和收端接收成形矩阵（4分）。

9.在MIMO系统中，复用增益和分集增益分别是如何定义的（4分）；高信噪比和低信噪比情况下分别利用哪种增益（2分）；一个4发射天线3接收天线的系统，可以获得的最大空间复用增益和最大分集增益分别是多少（2分）；若给定复用增益为2，则最大的分集增益为多少（2分）。

10.空时码有哪两种（2分）；设计空时码的两个准则是什么（2分）；设有一个两发射天线的空时编码系统，采用QPSK调制8状态STTC码的编码矩阵（如图1所示）。

若输入序列为0312310，试给出初始状态为5时，两个发射天线的输出符号序列（6分）。

0 1 2 3 4 5 6 7
00 01 02 03
10 11 12 13
20 21 22 23
30 31 32 33
22 23 20 21
32 33 30 31
02 03 00 01
12 13 10 11
图1 QPSK调制8状态STTC码的编码矩阵。