物聯網技術概論 習題與答案 第1-3章_第1頁
物聯網技術概論 習題與答案 第1-3章_第2頁
物聯網技術概論 習題與答案 第1-3章_第3頁
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文檔簡介

第1章習題與答案1.說明物聯網的定義。答:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議、把任何物體與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡概念。2.物聯網有什么特點?答:全面感知、可靠傳遞、智能處理3.說明物聯網的體系架構及各層次的功能。答:物聯網通常被公認為有3個層次,從下到上依次是感知層、網絡層和應用層。物聯網的感知層主要完成信息的采集、轉換和收集;網絡層主要完成信息傳遞和處理;應用層主要完成數據的管理和數據的處理,并將這些數據與各行業應用的結合。4.說明物聯網的技術體系架構及各層次的關鍵技術。答:物聯網的技術體系框架包括感知層技術、網絡層技術、應用層技術和公共技術。感知層是物聯網發展和應用的基礎,包括傳感器等數據采集設備,是數據接入到網關前的傳感器網絡RFID技術、傳感控制技術、短距離無線通訊技術是感知層涉及的主要技術。物聯網的網絡層一般建立在現有的移動通訊網或互聯網的基礎之上。實現更加廣泛的互聯功能。關鍵技術:包含了現有的通信技術,如移動通信技術、有線寬帶技術、公共交換電話網(PSTN)技術、Wi-Fi通信技術等,也包含了終端技術,如實現傳感網與通信網結合的網橋設備、為各種行業終端提供通信能力的通信模塊等。應用層主要包含應用支撐平臺子層和應用服務子層。其中應用支撐平臺子層用于支撐跨行業、跨應用、跨系統之間的信息協同、共享、互通的功能。主要是基于軟件的各種數據處理技術,此外\o"云計算"云計算技術作為海量數據的存儲、分析平臺,也將是物聯網應用層的重要組成部分。5.說明物聯網的主要應用領域及應用前景。答:物聯網有著巨大的應用前景,被認為是將對21世紀產生巨大影響力的技術之一。物聯網從最初的軍事偵察等無線傳感器網絡,逐漸發展到環境監測、醫療衛生、智能交通、智能電網、建筑物監測等應用領域。隨著傳感器技術、無線通信技術、計算技術的不斷發展和完善,各種物聯網將遍布我們的生活中。

第2章習題與答案1.什么是傳感器?傳感器是由哪幾部分組成?說明各部分的作用。答:傳感器是能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用輸出信號的器件和裝置,通常由敏感元件和轉換元件組成。傳感器通常是由敏感元件、轉換元件和轉換電路組成,如圖所示。敏感元件:直接感受被測量,并輸出與被測量成確定關系的物理量。轉換元件:敏感元件的輸出就是它的輸入,摶換成電路參量。轉換電路:上述電路參數接入基本轉換電路,便可轉換成電量輸出。2.傳感器分類有哪幾種?各有什么特點?答:1)根據傳感器工作原理,傳感器可以分為物理傳感器和化學傳感器兩大類。物理傳感器是應用了物理效應,諸如壓電效應、磁致伸縮現象、離化、極化、熱電、光電、磁電等效應。被測信號的微小變化都將轉換成電信號。化學傳感器包括那些化學吸附、電化學反應等現象為因果關系的傳感器,被測信號的微小變化都將轉換成電信號。2)按照傳感器的作用,可以分為:壓力敏和力敏傳感器、位置傳感器、液面傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、射線輻射傳感器、熱敏傳感器等。3)按照傳感器的工作原理,可分為:振動傳感器、濕敏傳感器、磁敏傳感器、氣敏傳感器、真空傳感器、生物傳感器等。4)按輸出信號標準可以將傳感器分為:模擬傳感器(將被測量的非電學量轉換成模擬電信號)、數字傳感器(將被測量的非電學量轉換成數字信號輸出,包括直接和間接轉換)、膺數字傳感器(將被測量的信號轉換成頻率信號或短周期信號輸出,包括直接和間接轉換)、開關傳感器(當一個被測量的信號達到某個特定的閾值時,傳感器相應地輸出一個設定低電平或高電平信號)。5)按傳感器制造工藝可以分為:集成傳感器、薄膜傳感器、厚膜傳感器、陶瓷傳感器等。集成傳感器是用標準的生產半導體集成電路的工藝技術制造的。通常還將用于初步處理被測信號的部分電路也集成在同一芯片上。薄膜傳感器則是通過沉積在介質襯底(基板)上的,相應敏感材料的薄膜形成的。使用混合工藝時,同樣可將部分電路制造在此基板上。厚膜傳感器是利用相應材料的漿料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后進行熱處理,使厚膜成形。陶瓷傳感器采用標準的陶瓷工藝或其某種變種工藝(溶膠-凝膠等)生產。3.簡述電容式傳感器、電感式傳感器、霍爾傳感器、光纖傳感器的工作原理。答:1)電容式傳感器的工作原理由絕緣介質分開的兩個平行金屬板組成的平板電容器,如果不考慮邊緣效應,其電容量為當被測參數變化使得S、d或ε發生變化時,電容量C也隨之變化。如果保持其中兩個參數不變,而僅改變其中一個參數,就可把該參數的變化轉換為電容量的變化,通過測量電路就可轉換為電量輸出。2)電感式傳感器的工作原理是基于電磁感應原理,它把被測量轉化為電感量變化的一種裝置。3)霍爾傳感器是一種磁電式傳感器。霍爾元件賴以工作的物理基礎是霍爾效應。霍爾效應是半導體薄片置于磁感應強度為B的磁場中,磁場方向垂直于薄片,當有電流I流過薄片時,在垂直于電流和磁場的方向上將產生電動勢EH,這種現象稱為霍爾效應。流入激勵電流端的電流I越大、作用在薄片上的磁感應強度B越強,霍爾電勢也就越高。霍爾電勢EH可表示為:EH=KHIB,kH為靈敏度系數,與載流材料的物理性質和幾何尺寸有關,表示在單位磁感應強度和單位控制電流時的霍爾電勢的大小。4)光纖傳感器原理是研究光在調制區內,外界信號(溫度、壓力、應變、位移、振動、電場等)與光的相互作用,即研究光被外界參數的調制原理。外界信號可能引起光的強度、波長、頻率、相位、偏振態等光學性質的變化,從而形成不同的調制。4.說明無線傳感器的定義以及無線傳感器網絡的組成部分。答:無線傳感器網絡集中了傳感器技術、嵌入式計算技術和無線通信技術,能協作地感知、收集和測控各種環境下的感知對象,通過對感知信息的協作式數據處理,獲得感知對象的準確信息,然后通過AdHoc方式傳送給需要這些信息的用戶。協作地感知、采集、處理、發布感知信息是無線傳感器網絡的基本功能。無線傳感器網絡是由大量具有無線通信和數據處理能力的傳感器節點組成的。傳感器節點一般由傳感器、處理器、無線收發器和電源組成,有的還包括定位裝置和移動裝置。5.無線傳感器網絡有哪些特點?答:無線傳感器網絡具有許多顯著的特點:1)傳感器節點數量大,密度高,采用空間位置尋址。2)傳感器節點的能量、計算能力和存儲容量有限。3)傳感器的拓撲結構易變化,具有自組織能力。4)無線傳感網具有自動管理和高度協作性。5)無線傳感器節點具有數據融合能力6)傳感肉是以數據為中心的網絡。7)無線傳感網存在諸多安全威脅。6.傳感器節點由哪些部分組成?答:無線傳感器網絡節點主要完成信息采集、數據處理以及數據回傳等功能,其硬件平臺主要包括微控制器、通信模塊、傳感器和供電單元等幾部分。其節點硬件系統框圖如圖所示。7.什么是RFID?簡述RFID的技術組成。答:RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象,可快速地進行物品追蹤和數據交換。最基本的RFID系統由三部分組成:電子標簽(Tag)也就是應答器(TransPonder,即射頻卡):由耦合元件及芯片組成,標簽含有內置天線,用于和射頻天線間進行通信。閱讀器:讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標簽信息的設備。天線:在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號。RFID系統組成如圖所示。8.說明RFID基本工作原理及工作頻率。答:RFID系統的工作原理如下:閱讀器將要發送的信息,經編碼后加載在某一頻率的載波信號上經天線向外發送,進入閱讀器工作區域的電子標簽接收此脈沖信號,卡內芯片中的有關電路對此信號進行調制、解碼、解密,然后對命令請求、密碼、權限等進行判斷。若為讀命令,邏輯控制模塊則從存儲器中讀取有關信息,經加密、編碼、調制后通過卡內天線再發送給閱讀器,閱讀器對接收到的信號進行解調、解碼、解密后送至中央信息系統進行有關數據處理,若為修改信息的寫命令,有關邏輯控制引起的內部電荷泵提升工作電壓,提供擦寫EEPROM中的內容進行改寫,若經判斷其對應的密碼和權限不符,則返回出錯信息。其原理框圖如圖所示。RFID系統發送的載波頻率基本上劃分為三個范圍:低頻段:30KHz-300KHz;中高頻段:3MHz-30MHz:;超高頻段或微波:433.05MHz-434.79MHz或850MHz一910MHz或2.45GHz。9.簡述RFID的分類。答:RFID系統可以從多種角度進行分類,主要包括按載波頻率劃分、按電子標簽供電形式劃分、按電子標簽可讀寫性劃分和按數據通信方式劃分。1)按載波頻率劃分:低頻段:30KHz-300KHz;中高頻段:3MHz-30MHz:;超高頻段或微波:433.05MHz-434.79MHz或850MHz一910MHz或2.45GHz。2)按電子標簽工作所需能量的供給方式分:無源、有源以及半無源系統。3)按電子標簽內部使用的存儲器類型分:為可讀寫(RW)標簽、一次寫入多次讀出(WORM)標簽和只讀(RO)標簽三種。4)按數據在RFID系統中閱讀器與電子標簽之間的通信方式分:半雙工(HDX)系統、全雙工(FDX)系統、時序(SEQ)系統。10.說明在RFID系統中電子標簽的組成及工作流程。答:電子標簽的組成:電子標簽的工作流程圖:11.說明在RFID系統中閱讀器的組成及工作流程。答:閱讀器的組成:閱讀器的工作流程:12.什么是條形碼技術?其核心是什么?答:條形碼技術是在計算機技術與信息技術基礎上發展起來的一門集編碼、印刷、識別、數據采集和處理于一身的新興技術。其核心內容是利用光電掃描設備識讀條碼符號,從而實現機器的自動識別,并快速準確地將信息錄入到計算機進行數據處理。13.說明一維條形碼和二維條形碼的組成及特點。答:一維條形碼由一組按一定編碼規則排列的條、空符號組成,表示一定的字符、數字及符號信息。一維條形碼的特點:(1)一維條形碼技術相對成熟;(2)信息容量比較小;(3)一維條形碼無法表示漢字或者圖像信息。二維條形碼可以從水平、垂直兩個方向來獲取信息。二維條形碼具有以下幾個特點:(1)存儲量大。(2)抗損性強。(3)安全性高。(4)可傳真和影印。(5)印刷多樣性。(6)抗干擾能力強。(7)碼制更加豐富。14.簡述二維條形碼的發展趨勢。答:二維條形碼技術的發展主要表現為三方面的趨勢:一是出現了信息密集度更高的編碼方案,增強了條碼技術信息輸入的功能;二是發展了小型、微型、高質量的硬件和軟件,使條碼技術實用性更強,擴大了應用領域:三是與其他技術相互滲透、相互促進,這將改變傳統產品的結構和性能,擴展條碼系統的功能。15.位置信息主要有哪些要素?答:位置信息主要有三大要素:所在的地理位置(空間坐標);處在該地理位置的時刻(時間坐標);處在該地理位置的對象(身份信息)。也就是說位置信息承載了“時間”、“空間”、“人物”三大關鍵信息。16.常用的定位分為哪幾類?答:常用的定位方法一般分為兩類:一類是基于衛星導航的定位;另一類是基于參考點的基站定位。17.定位技術的關鍵是什么?答:定位技術的關鍵:有一個或多個已知坐標的參考點;測量待定物體與已知參考點的空間關系。18.常用的定位技術是什么?答:常見定位技術:基于距離(時間)的定位(ToA);基于距離(時間)差的定位(TDoA);基于接收信號強度的定位(RSSI)。19.人眼睛的外觀圖由哪些部分構成?人眼睛的外觀圖由鞏膜、虹膜、瞳孔三部分構成。20.虹膜位于什么之間?包含了什么?占據多少?虹膜位于鞏膜和瞳孔之間,包含了最豐富的紋理信息,占據65%。21.人體基因表達決定了虹膜的哪些方面?人體基因表達決定了虹膜的形態、生理、顏色和總的外觀。22.虹膜識別就是通過什么來確定人們的身份?虹膜識別就是通過對比虹膜圖像特征之間的相似性來確定人們的身份。23.虹膜識別系統通常包括哪些步驟?虹膜識別系統通常包括以下步驟:虹膜圖像獲取、圖像預處理、特征提取、特征匹配。24.虹膜識別有哪些特點?①高精度。由于虹膜紋理的獨特性和復雜性,虹膜識別的誤識率極低,提供了非常高的識別精度。②難以偽造。與指紋或面部識別相比,虹膜更難被復制或偽造,因此虹膜識別系統的安全性更高。③穩定性。虹膜紋理在個體一生中保持穩定,不受年齡、健康狀況或其他外部因素的影響。④非接觸性。虹膜識別通常不需要直接接觸,用戶可以在一定距離內通過攝像頭完成身份驗證,這在衛生和便利性方面具有優勢。⑤快速識別。現代虹膜識別系統能夠在幾秒鐘內完成識別過程,提供快速的用戶體驗。=6\*GB3⑥可擴展性。虹膜識別技術可以與其他生物識別技術(如指紋或面部識別)結合使用,提供多模態認證,進一步增強安全性。25.指紋總體特征是什么?包括哪些內容?總體特征是指那些用人眼直接就可以觀察到的特征。包括紋形、模式區、核心點、三角點和紋數等。26.什么指紋局部特征?局部特征是指指紋上節點的特征,這些具有某種特征的節點稱為細節特征或特征點。27.特征點的參數有哪些?特征點的參數包括:方向(節點可以朝著一定的方向)、曲率(描述紋路方向改變的速度)、位置(節點的位置通過x/y坐標來描述,可以是絕對的,也可以是相對于三角點或特征點的)。28.指紋識別技術可分為哪兩類?指紋識別技術可分為驗證和辨識。29.指紋圖像采集設備基本上基于哪三種技術基礎?指紋圖像采集設備基本上基于三種技術基礎:光學技術、半導體硅技術、超聲波技術。30.人臉識別技術原理主要是哪三大步驟?首先建立一個包含大批量人臉圖像的數據庫,其來源是自傳照片、身份證讀卡器、公安人臉比對接;其次通過各種方式來獲得當前要進行識別的目標人臉圖像;然后將目標人臉圖像與數據庫中既有的人臉圖像進行比對和篩選。31.人臉識別技術的流程則主要包含哪些部分?人臉圖像的采集與檢測、人臉圖像的預處理、人臉圖像特征提取、人臉識別和活體鑒別。32.人臉檢測的主要指標有哪些?①檢測率:識別正確的人臉/圖中所有的人臉。檢測率越高,檢測模型效果越好;②誤檢率:識別錯誤的人臉/識別出來的人臉。誤檢率越低,檢測模型效果越好;③漏檢率:未識別出來的人臉/圖中所有的人臉。漏檢率越低,檢測模型效果越好;④速度:從采集圖像完成到人臉檢測完成的時間。時間越短,檢測模型效果越好。33.人臉檢測方法主要可分為哪三類?分別是基于膚色模型的檢測、基于邊緣特征的檢測、基于統計理論方法。34.說明人臉圖像預處理的過程。(1)人臉對準(得到人臉位置端正的圖像);(2)人臉圖像的光線補償,灰度變換、直方圖均衡化、歸一化(取得尺寸一致,灰度取值范圍相同的標準化人臉圖像);(3)幾何校正、中值濾波(圖片的平滑操作以消除噪聲)以及銳化等。35.提取是人臉識別系統可使用人臉圖像特征有哪些?人臉圖像特征提取是人臉識別系統可使用的特征通常分為視覺特征、像素統計特征、人臉圖像變換系數特征、人臉圖像代數特征等。

第三章習題與答案1.什么是通信?答:通信是將信息從發信者傳遞給在另一個時空點的收信者。2.通信系統一般由哪些組成部分?畫出通信系統的組成框圖。答:通信系統一般是由信源、發送設備、信道(或傳輸媒質)、接收設備和信宿5部分組成的。發送設備發送設備信源信道接收設備信宿噪聲源(發送端)(接收端)3.畫出模擬通信系統組成框圖。調制器調制器信源信道解調器信宿噪聲源(發送端)(接收端)4.畫出數字通信系統的組成框圖并說明主要部分的作用。5.什么是并行通信和串行通信?答:串行通信是數字序列以串行方式一個碼元接一個碼元地在一條信道上傳輸。并行通信是將代表信息的數字序列以成組的方式在兩條或兩條以上的并行信道上同時傳輸,6.什么是基帶通信和頻帶通信?答:在數字信號頻譜中,把直流(零頻)開始到能量集中的一段頻率范圍稱為基本頻帶,簡稱為基帶。數字信號被稱為數字基帶信號,在信道中直接傳輸基帶信號就稱為基帶傳輸。頻帶傳輸就是先將基帶信號變換(調制)成便于在模擬信道中傳輸的、具有較高頻率范圍的模擬信號(稱為頻帶信號),再將這種頻帶信號在模擬信道中傳輸。7.什么是同步通信和異步通信?答:同步通信是發送方發出數據后,等接收方發回響應以后才發下一個數據包的通信方式。異步通信是發送方發出數據后,不等接收方發回響應,接著發送下個數據包的通信方式。8.說明異步通信的工作原理。答:發送請求:異步通信的第一步是發送請求,請求可以是網絡請求、文件讀寫請求、數據庫請求等。發送請求后,程序不會阻塞等待響應,而是繼續執行其他任務。接收請求:接收請求的程序會將請求放入隊列中,等待處理。在處理請求之前,程序不會阻塞等待請求的到來。處理請求:處理請求的程序會從隊列中取出請求,并進行處理。處理請求的過程可能需要一定的時間,但不會影響其他任務的執行。發送響應:處理請求完成后,程序會發送響應。響應可以是網絡響應、文件讀寫響應、數據庫響應等。發送響應后,程序不會阻塞等待響應的返回。接收響應:接收響應的程序會將響應放入隊列中,等待處理。在處理響應之前,程序不會阻塞等待響應的到來。處理響應:處理響應的程序會從隊列中取出響應,并進行處理。處理響應的過程可能需要一定的時間,但不會影響其他任務的執行。9.同步通信和異步通信有什么區別?答:①同步通信要求接收端時鐘頻率和發送端時鐘頻率一致,發送端發送連續的比特流;異步通信時不要求接收端時鐘和發送端時鐘同步,發送端發送完一個字節后,可經過任意長的時間間隔再發送下一個字節。②同步通信效率高;異步通信效率較低。③同步通信較復雜,雙方時鐘的允許誤差較小;異步通信簡單,雙方時鐘可允許一定誤差。④同步通信可用于點對多點;異步通信只適用于點對點。串行通信分為兩種類型:同步通信方式和異步通信方式。但一般多用異步通信方式,主要因為接受和發送的時鐘是可以獨立的這樣有利于增加發送與接收的靈活性。10.簡述移動通信的特點。答:移動通信屬于無線通信特點:電磁波傳播的路徑比較復雜。移動通信是在強干擾環境下工作。移動通信具有多普勒效應。④用戶在經常地移動11.GSM移動電話由哪些部分組成?答:

GSM移動電話系統由網絡交換子系統(NSS)、基站子系統(BSS)、操作維護中心(OMC)和移動臺(MS)等四大部分組成,如圖所示。12.CDMA移動通信的主要特點是什么?答:

CDMA移動通信主要特點:①系統容量高。②越區軟切換,切換的成功率高。③CDMA的保密性好。④CDMA手機符合環保的要求。⑤覆蓋范圍大。⑥CDMA的話音音質好。⑦可提供數據業務。⑧CDMA系統可以實現向第三代移動通信系統平滑過渡。13.說明移動通信技術發展過程。答:1G時代:只能語音傳輸。2G時代:手機能上網了。G時代:隨時隨地無線上網。4G時代:比撥號上網快2000倍。5G時代:萬物互聯。14.5G關鍵技術有哪些?答:5G關鍵技術有:(1)高頻段傳輸(2)新型多天線傳輸(3)同時同頻全雙工(4)終端直通技術(D2D)(5)密集網絡(6)新型網絡架構15.什么是藍牙技術?藍牙技術有什么特點?答:藍牙是一種短距離的無線連接技術標準的代稱,藍牙的實質內容就是要建立通用的無線電空中接口及其控制軟件的公開標準。藍才技術的特點:(a)采用跳頻技術,抗信號衰落;(b)采用快跳頻和短分組技術,減少同頻干擾,保證傳輸的可靠性;(c)采用前向糾錯(FEC)編碼技術,減少遠距離傳輸時的隨機噪聲影響;(d)使用2.4GHz的ISM(即工業、科學、醫學)頻段,無需中請許可證;(e)采用FM調制方式,降低設備的復雜性。16.簡述藍牙技術的系統結構及藍牙系統的功能單元。答:藍牙技術的系統結構分為三大部分:底層硬件模塊、中間協議層和高層應用。藍牙系統一般有四個功能單元組成:①無線射頻單元:藍牙系統的天線發射功率符合FCC關于ISM波段的要求。由于采用擴頻技術,發射功率可增加到100mW。系統的最大跳頻速率為1600跳/秒,在2.402GHz~2.480GHz之間,采用79個1MHz帶寬的頻點。系統的設計通信距離為0.1~10m,如果增加發射功率,這一距離也可以達到100m。②連接控制單元:連接控制單元(即基帶)描述了數字信號處理的硬件部分--鏈路控制器,它實現了基帶協議和其他的底層連接規程。③鏈路管理:鏈路管理器(LM)軟件實現鏈路的建立、認證及鏈路配置等。鏈路管理器可發現其他的鏈路管理器,并通過連接管理協議(LMP)建立通信聯系,LM利用鏈路控制器(LC)提供的服務實現上述功能。④軟件結構:藍牙的軟件體系是一個獨立的操作系統,不與任何操作系統捆綁;適用于幾種不同商用操作系統的藍牙規范正在完善中。17.ZigBee研究的內容和實現的關鍵技術是什么?答:采用Atmel公司的2.4GHz的ZigBee收發芯片AT86RF230和AVR單片機Mega1281來構建無線通信功能模塊,期望對ZigBee系統的工作原理、基本協議有深入的分析和應用創新。所要實現的關鍵技術有:①低功耗、高性能的模塊電路設計。②ZigBee協議棧的設計。③CSMA/CA算法的實現。④網絡路由算法的實現。18.簡述ZigBee技術體系結構及ZigBee網絡拓撲結構。答:在ZigBee技術主要分為以下四層:應用層、網絡層,媒體接入控制層、物理層組成,如圖所示。更高層(網絡層,應用層)更高層(網絡層,應用層)IEEE802.2typeel類型的LLC標準業務相關匯聚子層(SSCS)其他LLCIEEE802.15.4MAC層IEEE802.15.42400MHz物理層IEEE802.15.4869/915MHz物理層ZigBee聯盟v1.0協議IEEE802.15.4ZigBee平臺的基本架構ZigBee網絡拓撲結構分星型網絡拓撲結構和對等網絡拓撲結構。17.UWB的技術有什么特點?答:UWB的技術特點:①傳輸速率高,空間容量大。②適合短距離通信。③具有良好的共存性和保密性。④多徑分辨能力強,定位精度高。⑤體積小、功耗低。18.UWB的調制技術有哪些?答:UWB調制技術:(a)脈位調制(PPM)是一種利用脈沖位置承載數據信息的調制方式。(b)脈幅調制有兩種方式:開關鍵控(OOK)和二進制相移鍵控(BPSK)。前者可以采用非相干檢測降低接收機復雜度,而后者采用相干檢測可以更好地保證傳輸可靠性。(c)波形調制是結合Hermite脈沖等多正交波形提出的調制方式。在這種調制方式中,采用M個相互正交的等能量脈沖波形攜帶數據信息,每個脈沖波形與一個M進制數據符號對應。在接收端,利用M個并行的相關器進行信號接收,利用最大似然檢測完成數據恢復。(d)正交多載波調制,在OFDM系統中,數據符號被調制在并行的多個正交子載波上傳輸,數據調制/解調采用快速傅里葉變換/逆快速傅里葉變換(FFT/IFFT)實現。19.NB-IoT有哪些特點?答:相對于傳統的藍牙、Wi-Fi等技術,NB-IOT技術具有覆蓋廣、大(海量)連接、功耗更小、成本更低等特點。20.NB-IoT網絡有哪些部署方式?各有什么特點?答:NB-IoT可以在不同的無線頻帶上進行部署,分為三種情況:獨立部署(Standalone)、保護帶部署(Guardband)、帶內部署(Inband)。(1)獨立部署(Standalone)Standalone模式是利用獨立的新頻帶或空閑頻段進行部署,也就是將NB-IoT網絡部署在2G頻譜寫或其它離散頻譜。利用現網的空閑功新的頻譜,不與現行LTE網絡形成干擾。頻譜系統帶寬為200kHz。NB-IoT載波的中心頻率是100kHz的整數倍。(2)保護帶部署(Guardband)Guardband模式是將NB-IoT網絡部署在LTE系統頻率邊緣的保護頻段,使用較弱的信號強度,可以最大化地利用頻譜資源。可以在5MHz、10MHz、15MHz、20MHz的LTE系統帶寬下部署。NB-IoT載波的中心頻率和信道柵格之間會有偏差,偏差為±7.5kHz、±2.5kHz。(3)帶內部署(Inband)Inband模式是將NB-IoT網絡部署在LTE帶內的一個PRB資源,作為NB-IoT的工作載波。可以在3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz的LTE系統帶寬下部署。NB-IoT載波的中心頻率和信道柵格之間會有偏差,偏差為±7.5kHz、±2.5kHz。21.NB-IoT有哪兩種“省電”模式?各有什么特點?兩種“省電”模式為:PSM(powersavingmode,省電模式)和eDRX(ExtendedDiscontinuousReception,擴展的不連續接收)(1)PSM模式在PSM模式下,終端設備的通信模塊進入空閑狀態一段時間后,會關閉其信號的收發以及接入層的相關功能。當設備處于這種局部關機狀態的時候,即進入了省電模式-PSM。終端以此可以減少通信元器件(天線、射頻等)的能源消耗。(2)eDRX模式在PSM模式下,網絡只能在每個TAU最開始的時間段內尋呼到終端(在連接狀態后的空閑狀態進行尋呼)。eDRX模式的運行不同于PSM模式,它引入了eDRX機制,提升了業務下行的可達(DRX(DiscontinuousReception),即不連續接收。eDRX就是擴展的不連續接收。)eDRX模式,在一個TAU周期內,包含有多個eDRX周期,以便于網絡更實時性地向其建立通信連接(尋呼)。eDRX的一個TAU包含一個連接狀態周期和一個空閑狀態周期,空閑狀態周期中則包含了多個eDRX尋呼周期,每個eDRX尋呼周期又包含了一個PTW周期和一個PSM周期。PTW和PSM的狀態會周期性地交替出現在一個TAU中,使得終端能夠間歇性地處于待機的狀態,等待網絡對其的呼叫。22.NB-IoT主要技術有哪些?答:NB-IoT可以在不同的無線頻帶上有獨立部署(Standalone)、保護帶部署(Guardband)、帶內部署(Inband)三種部署。為了增強信號覆蓋,在NB-IoT的下行無線信道上,網絡系統通過重復向終端發送控制、業務消息(“重傳機制”),再由終端對重復接受的數據進行合并,來提高數據通信的質量。兩種“省電”模式為:PSM(powersavingmode,省電模式)、eDRX(ExtendedDiscontinuousReception,擴展的不連續接收),實現低功耗。NB-IoT采用半雙工的通信方式,終端不能夠同時發送或接受信號數據,相對全雙工方式的終端,減少了元器件的配置,節省了成本。NB-IoT對業務時延不敏感,可以設計更多的用戶接入,保存更多的用戶上下文。NB-IoT下行物理層信道是基于傳統的正交頻分多址接入(OrthogonalFrequencyDivisionMultipleAccess,OFDMA)方式。NB-IoT上行物理層信道的多址接入技術采用單載波頻分多址接入(Single-CarrierFrequencyDivisonMultipleAccess,SC-FDMA)。NB

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