通信演算法崗筆試復盤中興&紫光

結合兩到三份卷子，對所涉及到的印象比較深刻的題目進行復盤：

1. 提高天線增益的方法不正確的有：A
   A.盡量壓窄垂直面波束寬度
   B.降低交叉極化電平
   C.低電壓駐波比VSWR
   D.壓低旁瓣和后瓣

相關知識點：
波長 λ= C/f （C為光速，f為作業頻率，λ為波長），相同介質，不同頻率，作業波長不同，頻率越高，波長越短，天線的電性能與電長度（波長）對應，物理長度要換算，
無線電波的極化：
無線電波在空間傳播，電場方向按一定規律變化，稱為無線電波的極化，無線電波的極化由電場矢量空間運動軌跡確定，如果電場方向垂直于地面，稱為垂直極化波，如果電場方向與地面平行，稱為水平極化波，

天線極化：
指電場矢量在空間運動的軌跡，

雙極化天線：
由兩組正交的輻射單元組成，

多徑傳播：
多徑傳播使信號場強分布復雜化，波動很大，電波極化方向發生變化（扭轉），有的地方信號場強增強，有的地方信號場強減弱，不同障礙物對電波的反射能力不同 ，為降低多徑效應影響，一般采用空間分集或極化分集，
空間分集：單極化天線，極化分集：雙極化天線，

天線半波振子：
半波振子是天線的基本輻射單元，波長越長，天線半波振子越大，
天線輻射方向圖：
表述天線在空間各個方向上發射和接收電磁波的能力，一般為三維輻射立體圖，實際評判中是其轉化成的二維平面圖形，即水平面方向圖及垂直面方向圖，


天線組成部件：
同一款基站天線有多種設計方案來實作，設計方案涉及到天線的以下四部分：
1）輻射單元（對稱振子 or 貼片[陣元]）
2）反射板（底板）
3）功率分配網路（饋電網路）
4）封裝防護（天線罩）主瓣；副瓣；半功率波束寬度；增益；波束下傾角；前后比；交叉極化鑒別率；上旁瓣抑制；下零點填充，

天線作業頻率：
無論天線還是其他通信產品，總在一定的頻率范圍（頻帶寬度）內作業，取決于指標，通常情況下，滿足指標要求的頻率范圍即為天線的作業頻率，作業頻帶寬度內的各個頻率點上，天線性能有差異，相同的指標要求下，作業頻帶越寬，天線設計難度越大，

半功率波束寬度：
方向圖主瓣范圍內，相對最大輻射方向功率密度下降至一半的角域寬度，也叫3dB波束寬度，水平面的半功率波束寬度叫水平面波束寬度；垂直面的半功率波束寬度叫垂直波束寬度，

水平面波束寬度：
每個扇區天線在最大輻射方向偏離±60o到達覆寫邊緣，切換到相鄰扇區作業，在±60o的切換角域，方向圖電平應該合理下降，電平下降太多，切換角域附近容易引起覆寫盲區掉話；電平下降太少，切換角域附近覆寫產生重疊，相鄰扇區干擾增加，理論仿真和實際結果表明：密集城區由于多徑反射嚴重，為了減小相鄰扇區的相互干擾，±60o電平下降至-10dB左右,反推半功率寬度約為65o，空曠郊區由于多徑反射少，為了確保覆寫良好，±60o的電平下降至-6dB 左右，反推半功率寬度約為90o，水平面波束寬度、波束偏斜及方向圖一致性決定了覆寫區方位向的性能好壞，

垂直面波束寬度及電下傾角精度：
決定網路覆寫區距離向性能，波束應該適當下傾，下傾角度最好使最大輻射指向目標服務區邊緣，如果下傾太多（黃色），服務區遠端覆寫電平急劇下降；如果下傾太少，覆寫在服務區外，產生同頻干擾，

電下傾角度：
最大輻射指向與天線法線的夾角，

前后比：
抑制同頻干擾或導頻污染的重要指標，通常僅需考察水平方向圖的前后比，特指后向±30°范圍內的最差值，前后比指標越差，后向輻射越大，對該天線后面覆寫小區造成干擾可能性越大，

天線增益、方向圖和天線尺寸之關系：
天線增益用來衡量天線朝特定方向收發信號能力，是選擇基站天線重要引數之一，增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄，增益越高，天線長度越長，
天線增益的幾個要點:
1）天線是無源器件，不能產生能量，天線增益只是將能量集中，向特定方向輻射或接受電磁波，
2）天線增益由振子疊加產生，增益越高，天線長度越長，
3）天線增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄，
增益影響覆寫距離指標 ,合理選擇增益！！！提高天線增益，覆寫距離增大，同時壓窄波束寬度，導致覆寫均勻性變差，天線增益應以波束和目標區相配為前提，為提高增益過分壓窄垂直面波束寬度不可取，通過優化方案，服務區外電平快速下降、壓低旁瓣和后瓣，降低交叉極化電平，采用低損耗、無表面波寄生輻射、低VSWR的饋電網路等途徑提高天線增益，
交叉極化比：
極化分集效果優劣指標，為了獲得良好的上行分集增益，要求雙極化天線有良好的正交極化特性，±60o扇形服務區內，交叉極化方向圖電平比相應角度主極化電平明顯降低，差別（交叉極化比）最大輻射方向大于15dB，±60o內大于10dB，最低門檻大于7dB，才可以認為兩個極化接收信號互不相關，

副瓣抑制：
抑制同頻干擾或導頻污染輔助指標，對于城區建筑物密集，一方面因通信容量大縮小蜂窩，另一方面樓房遮擋和多徑反射，難以實作大距離覆寫，通常采用增益13~15dBi的低增益天線，大下傾角做微蜂窩覆寫，主波束上側第一、二旁瓣指向前方同頻小區可能性很大，要求設計天線時對上旁瓣進行抑制，降低干擾，

下零點填充：
某些特殊場景有限減少盲點輔助指標，天線設計時，下零點適當填充，減少掉話率，但零點填充適可而止，對零點填充要求較高時，增益損失較大，得不償失，對于低增益天線，由于波瓣較寬，通常下傾角較大，下旁瓣不參與覆寫，不需要進行零點填充，多徑的影響，導致近距離零點效應不明顯或者消失，
方向圖圓度：
評估全向天線均勻覆寫效果指標，僅需考察水平面方向圖的圓度，評估舉例：指標為±1dB，所有頻點都需要優于該指標，

電壓駐波比（VSWR）：
傳輸線電壓最大值與最小值之比，天線埠沒有反射時，就是理想匹配，駐波比為1；天線埠全反射時，駐波比為無窮大，電壓駐波比是天線高效率輻射的基本指標要求，全頻段內考察VSWR，取最大值為指標，評估舉例：指標為1.5，所有頻點都需要優于該指標，
隔離度：
某一極化接收到的另一極化信號比例，一般指雙極化天線中兩個極化直接的隔離，
三階交調：
確保天線發射的交調干擾不影響接識訓靈敏度，全頻段考察PIM3，取最大值為指標，通過交調指標反映供應商天線產品的綜合水平，特別是物料生產及裝配程序的質量控制能力，互調干擾的必要條件：足夠強的互調信號電平+能夠落入到系統接收頻帶

天線主要引數計量單位：

1） dB
相對值，表征兩個量相對大小，如A功率比B功率大或小多少個dB時，按10log(A功率值/B功率值），舉例：A功率值為2W，B功率值為1W，即A相比B多一倍，換算成dB單位為：10log(2W/1W) ≈3dB，
2） dBm
表征功率絕對值的量，以1mw功率為基準的比值，計算為：10log(功率值/1mw)，舉例：功率值為10w，換算成dBm為：10log(10w/1mw)=40dBm，
3） dBi及dBd
表征天線增益，也是一個相對值，與dB類似，dBi及dBd有固定參考基準：dBi的參考基準為全方向性理想點源，dBd的參考基準為半波振子，舉例：0dBd=2.15dBi，

2. 矩陣題
   ( A T ) T = A {{\left( {{A}^{T}} \right)}^{T}}=A (AT)T=A
   ( λ A ) T = λ A T {{\left( \lambda A \right)}^{T}}=\lambda {{A}^{T}} (λA)T=λAT
   ( A B ) T = B T A T {{\left( AB \right)}^{T}}={{B}^{T}}{{A}^{T}} (AB)T=BTAT
   ( A T ) ? 1 = ( A ? 1 ) T {{\left( {{A}^{T}} \right)}^{-1}}={{\left( {{A}^{-1}} \right)}^{T}} (AT)?1=(A?1)T
   ( A H ) ? 1 = ( A ? 1 ) H {{\left( {{A}^{H}} \right)}^{-1}}={{\left( {{A}^{-1}} \right)}^{H}} (AH)?1=(A?1)H
   ∣ k A ∣ = k n ∣ A ∣ \left| kA \right|={{k}^{n}}\left| A \right| ∣kA∣=kn∣A∣
   ∣ ? 2 A ∣ = ( ? 2 ) 4 ∣ A ∣ = 16 ∣ A ∣ \left| -2A \right|={{(-2)}^{4}}\left| A \right|={{16}}\left| A \right| ∣?2A∣=(?2)4∣A∣=16∣A∣

3. 實部和虛部獨立同分布于高斯分布
   包絡服從瑞利分布，相位服從均勻分布，

4. W和dBm的換算
   10W=40dBm

5. 通信網的基本結構可以采用自愈環的是：B
   A.星形網
   B.環形網
   C.樹形網
   D.復合形網

6. 已知A是4階方陣，則|-2A|=(-2)^4A=16A

7. float x = 213.82631;
   printf("%3d",int(x));
   —>>>213

8. 5G的三大場景
   
   eMBB，增強移動寬帶，就是以人為中心的應用場景，集中表現為超高的傳輸資料速率，廣覆寫下的移動性保證，
   uRLLC，高可靠低時延連接，在此場景下，連接時延要達到1ms級別，而且要支持高速移動（500KM/H）情況下的高可靠性（99.999%）連接，
   mMTC， 直譯為“海量物聯”，5G強大的連接能力可以快速促進各垂直行業（智慧城市、智能家居、環境監測等）的深度融合，

5G組網支持獨立組網SA和非獨立組網NSA兩種部署方式：
5G獨立組網（SA），采用端到端的5G網路架構，從終端、無線新空口到核心網都采用5G相關標準，支持5G各類介面，實作5G各項功能，提供5G類服務，
5G非獨立組網（NSA），指LTE與5G基于雙連接技術進行聯合組網的方式，也稱LTE與5G間的緊耦合(Tight-interworking)，LTE系統采用雙連接時，資料在核心網或PDCP層分割后，將用戶資料流通過多個基站同時傳給用戶，聯合組網時，核心網和無線網都存在多種選擇，根據采用的核心網和控制面連接方式的不同，又可細分多類架構，
5G獨立部署方式(SA)是5G的最終目標部署方案，需要新建5G基站和5G核心網，5G和4G間采用互操作方式，由于5G終端無需同時接入4G網路，終端相對成本較低，射頻功耗方面相比NSA方式亦有節能優勢，
4G/5G融合部署方式(NSA)是5G的過渡方案，運營商要新建5G基站，同時通過4G基站接入4G核心網或5G核心網，5G和4G無需互操作，同時在4G和5G網路發起業務，這一模式下，5G終端需支持4G/5G雙鏈接，可能導致射頻成本高、功耗高，相應的，運營商可利用現有4G網路快速部署5G，搶占覆寫和熱點，但由于4G和5G設備必須同廠家，沒有商務談判空間，可能會導致新設備采購成本偏高，但目前，NSA的組網方式門檻更低，部署更快，易于快速實施，
無線接入關鍵技術：
（1）提升傳輸能力的關鍵——大規模天線(MassiveMIMO)：
通過智能使用多根天線（設備端或基站端），發射或接受更多的信號空間流，能顯著提高信道容量，通過智能波束成型，將射頻能量集中在一個方向上，提高信號覆寫范圍，理論上5G NR可以在基站端使用最多256根天線，通過天線的二維排布，可以實作3D波束成型，從而提高信道容量和覆寫，
（2）好鋼用在刀刃上——重點區域超密集組網：
隨著資料流量不斷增長，資料業務主要分布在室內或熱點區域，需要通過超密集組網提升空間復用度，滿足未來5G的流量需求，
據預測，在未來宏基站覆寫的區域，各種無線接入技術的小功率基站的部署密度將達到現有站點密度的10倍以上，超密集部署場景下，各個發射節點間距離較小，網路間干擾將不可避免，主要型別有：同頻干擾，共享頻譜資源干擾，不同覆寫層次間的干擾，鄰區終端干擾等，在現實場景下，如何有效進行節點協作、干擾消除、干擾協調成為重點解決的問題，
（3）高度決定視野——高頻通信：
5G 技術首次將頻率大于 24GHz以上頻段（毫米波）應用于移動寬帶通信，大量可用的高頻段頻譜可提供極致資料傳輸速度和容量，這將重塑移動體驗，