手機(jī)的構(gòu)造及其工作原理_第1頁
手機(jī)的構(gòu)造及其工作原理_第2頁
手機(jī)的構(gòu)造及其工作原理_第3頁
手機(jī)的構(gòu)造及其工作原理_第4頁
手機(jī)的構(gòu)造及其工作原理_第5頁
已閱讀5頁,還剩11頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原文用紙 第 16 頁 共 16 頁手機(jī)的構(gòu)造及其工作原理手機(jī)包括四個(gè)系統(tǒng):音頻邏輯系統(tǒng):完成音頻數(shù)字信號的處理以及手機(jī)音頻控制各部分的邏輯。射頻系統(tǒng):完成信號的接收和傳輸,是手機(jī)與基站之間信息交換的橋梁。人機(jī)接口系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的溝通交流,供用戶查看運(yùn)行結(jié)果。電源系統(tǒng):手機(jī)及其所需的各種電壓來源于由手機(jī)電池,手機(jī)內(nèi)部的電池電壓需轉(zhuǎn)換為多種不同的電壓,以供手機(jī)的不同部件使用。1、音頻邏輯系統(tǒng)邏輯控制可分為音頻邏輯和音頻信號處理兩部分。它是完整的數(shù)字信號處理和手機(jī)工作的管理和控制。1.1邏輯電路部分手機(jī)邏輯電路主要由CPU和存儲(chǔ)器組成。在手機(jī)程序存儲(chǔ)器中,存儲(chǔ)主

2、程序、主存儲(chǔ)芯片手機(jī)機(jī)身碼(俗稱串號)和一些檢測程序、如電池檢測、電壓顯示檢測程序等的主要工作是字體(版本)。CPU與存儲(chǔ)器組通過總線和控制線連接。所謂總線,是由4到20根功能性質(zhì)一樣的數(shù)據(jù)傳輸線組成。所謂控制線,是指獲得各項(xiàng)操作指令的CPU存儲(chǔ)器通道,例如芯片選擇信號、復(fù)位信號、監(jiān)視信號和讀寫信號等。在存儲(chǔ)器的支持下,CPU才能發(fā)揮其復(fù)雜多樣的功能。如果沒有存儲(chǔ)器或其中某些部分出錯(cuò),手機(jī)就會(huì)出現(xiàn)軟件故障。CPU對音頻部分和射頻部分的控制處理也是通過控制線完成的,這些控制信號一般包括靜音(MUTE)、顯示屏使能(LCDEN)、發(fā)光控制(LIGHT)、充電控制(CHARGE)、接收使能(RXON

3、/RXEN)、發(fā)送使能(TXON/TXEN)、頻率合成器使能(SYNEN)、頻率合成器時(shí)鐘(SYNCLK)等。這些從CPU部分、射頻部分和電源部分發(fā)出的控制信號擴(kuò)展到音頻信號,以完成手機(jī)復(fù)雜的控制工作。所有工作電路都需要設(shè)置時(shí)間,即前面所說的13MHz。部分機(jī)型為26MHz或19.5MHz,使用前需在機(jī)內(nèi)進(jìn)行分頻。還有一塊實(shí)時(shí)時(shí)鐘晶體,其特殊頻率為32.768kHz。主要功能為,為顯示屏提供正確的時(shí)間顯示及讓手機(jī)處于睡眠狀態(tài)。早期機(jī)型無該晶體,所以沒有時(shí)間顯示和睡眠功能。 1.2音頻電路1.2.1接收音頻處理電路接收機(jī)通過解調(diào)得到的接收機(jī)基帶信號被送到邏輯音頻電路進(jìn)行處理。當(dāng)接收信號時(shí),通過低

4、噪聲放大、混頻、中頻放大、RXIQ解調(diào),電路天線接收到的射頻信號解調(diào)出67707kHz模擬基帶信號,模擬基帶信號進(jìn)一步進(jìn)行GMSK解調(diào)(模數(shù)轉(zhuǎn)換),在DSP電路內(nèi)進(jìn)行解碼和去交織,然后經(jīng)過語音編碼進(jìn)行通道解碼,得到64kbits的數(shù)字信號,最后進(jìn)行PCM解碼,經(jīng)驅(qū)動(dòng)聽筒擴(kuò)大發(fā)音來產(chǎn)生模擬語音信號。1.2.2發(fā)射音頻處理電路發(fā)射時(shí),話筒傳播的模擬語音信號,在音頻部分進(jìn)行PCM編碼,得到64kbits的數(shù)字信號,通過語音編碼、信道編碼、加密、交織、GMSK調(diào)制(數(shù)模轉(zhuǎn)換),最后得到67.768kHz的模擬基帶信號,被送往解調(diào)電路以進(jìn)行變頻處理。1.3其他邏輯功能電路其它邏輯電路還包括鈴音電路、振動(dòng)

5、電路、鍵盤電路、背景燈電路、鍵盤燈電路、SIM卡電路和實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路等(服務(wù)指示燈電路不屬于該類電路)。 2、射頻系統(tǒng)2.1 射頻接收功能電路2.1.1 射頻接收電路 接收電路基本結(jié)構(gòu)。手機(jī)接收機(jī)有三種基本結(jié)構(gòu):一、超外差一次變頻接收機(jī);二、超外差二次變頻接收機(jī);三、直接變頻線性接收機(jī)。超外差變頻接收機(jī)的核心電路是混頻器,根據(jù)混頻器中的電話數(shù)量,可確定接收機(jī)電路的結(jié)構(gòu)。移動(dòng)通信設(shè)備通常使用超外差變頻接收機(jī)。因?yàn)樘炀€感應(yīng)接收到的信號十分微弱,而變頻器所要求的輸入信號一般較高且較穩(wěn)定。一般來說,放大器的總接收量高于120dB。如此大的接收量,需使用穩(wěn)定的多級調(diào)諧放大器,但是,這在實(shí)際操作中是很難辦到

6、的。此外,高頻選頻放大器通帶的寬度一般都過大,當(dāng)進(jìn)行頻變時(shí),多級放大器所有的調(diào)諧回路須作出相應(yīng)改變,且須做到協(xié)調(diào)一致,這在現(xiàn)實(shí)操作中也是很難實(shí)現(xiàn)的。使用超外差接收機(jī)則無需擔(dān)憂此類問題,它可以把接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換成固定不變的中頻,它的接收量主要來源于穩(wěn)定的中頻放大器。1、超外差一次變頻接收機(jī)。只有一個(gè)混頻電路的射頻電路接收機(jī)叫超外差一次變頻接收機(jī)。超外差一次變頻接收機(jī)包括天線電路(ANT)、低噪聲放大器(LNA)、混頻器(Mixer)、中頻放大器(IF Amplifier)和解調(diào)電路(Demodulator)等。應(yīng)用于摩托羅拉手機(jī)的接收電路基本上都采用以上電路。 超外差一次變頻接收機(jī)運(yùn)行程序?yàn)?/p>

7、:天線感應(yīng)到的蜂窩式無線信號(935-960MHz頻段的GSM900或1805-1880MHz頻段的DCSl800)不斷變頻,經(jīng)過天線電路和射頻濾波器后進(jìn)入接收電路。接收到的信號先經(jīng)低噪聲放大器放大,放大后的信號再經(jīng)射頻濾波器送到混頻器。在混頻器內(nèi),射頻信號與接收VCO信號進(jìn)行混頻,以獲取接收中頻信號。中頻信號經(jīng)中頻放大后,在中頻處理模塊中進(jìn)行RXIQ解調(diào),解調(diào)采用的參考信號來自VCO接收中頻。該信號首先在中頻處理電路中進(jìn)行分頻,然后與接收中頻信號進(jìn)行混頻,得到67.707kHz的RXIQ信號。解調(diào)電路也包括VCO,值得注意的是,該部分的VCO信號僅用于解調(diào),參考信號和VCO信號一般來來源于兩

8、種途徑:一、來自13MHz基準(zhǔn)頻率信號;二、來自特定的VCO中頻。2、超外差二次變頻接收機(jī)。若接收機(jī)射頻電路中有兩個(gè)混頻電路,則該機(jī)是超外差二次變頻接收機(jī)。與一次變頻接收機(jī)相比,二次變頻接收機(jī)多了一個(gè)混頻器和一個(gè)VCO,這個(gè)VCO在一些電路中被叫作IFVCO或VHFVCO。諾基亞手機(jī)、愛立信手機(jī)、三星、松下和西門子等手機(jī)的接收電路大多數(shù)屬于這種電路結(jié)構(gòu)。超外差二次變頻接收機(jī)運(yùn)行程序是:天線感應(yīng)到的蜂窩式無線信號(935-960MHz頻段 的GSM900或1805-1880MHz頻段的DCSl800)經(jīng)果天線電路和射頻濾波器后,進(jìn)入接收電路。接收到的信號先經(jīng)低噪聲放大器放大,放大后的信號再經(jīng)射頻

9、濾波后被送到第一混頻器。在第一混頻器內(nèi),射頻信號接收VCO信號進(jìn)行混頻,以獲得接收第一中頻信號。第一中頻信號與接收第二本機(jī)震動(dòng)信號混頻,得到接收第二中頻。接收第二本機(jī)震蕩來自VHFVCO電路。接收第二中頻信號經(jīng)二中頻放大后,在中頻處理模塊中進(jìn)行RXIQ解調(diào),解調(diào)采用的參考信號來自VCO接收中頻。該信號先在中頻處理電路內(nèi)分頻,然后與接收中頻信號進(jìn)行混頻,得到67.707kHz的RXIQ信號。 3、直接變頻線性接收機(jī)。隨著手機(jī)的改革,部分手機(jī)采用了直接變頻線性接收電路,如諾基亞3310、8210、8250等型號手機(jī)。但在直接變頻線性接收機(jī)中,混頻器輸出的是RXVQ信號。但不管電路結(jié)構(gòu)如何變化,總會(huì)

10、有相似之處,也就是:信號先由天線到達(dá)低噪聲放大器,再經(jīng)變頻率變換單位,最后進(jìn)入語音處理電路。 2.1.2天線電路天線電路是手機(jī)首級電路接收電路,也是最終級電路發(fā)射電路。其主要功能如下:一、通過天線把電磁波轉(zhuǎn)化為高頻電流,并輸送到接收電路;二、分離發(fā)射及接收信號,以避免兩者互擾。因?yàn)镚SM手機(jī)采用了TDMA技術(shù),接收機(jī)與發(fā)射機(jī)間歇工作,受邏輯電路的控制,天線開關(guān)在特定的時(shí)限間歇連接接收機(jī)或發(fā)射機(jī)通道;三、可應(yīng)用于切換內(nèi)接或外接天線電路;四、對于雙頻或三頻手機(jī),天線電路還可分辨GSM900MHz、PCNl900MHz或GSMl800MHz信號。目前,手機(jī)天線電路主要采用下面所介紹的三種形式:1、天

11、線開關(guān)電路。一般而言,天線開關(guān)電路包括集成電路和外接元件,如摩托羅拉P7689手機(jī)。該手機(jī)采用了此方式,主要由U150、U151及相關(guān)外接元件組成。該天線開關(guān)電路主要有以下作用:一、用于ANTl內(nèi)置天線與EXT-ANT外接收天線進(jìn)行切換;二、用于收發(fā)信號切換;三、用于接收信號900MHz、1800MHz和1900MHz切換。 外接天線與J600底部接插座的前兩只腳連接,其中,INT-2為1800MHz頻段信號輸出,1NT-3為900MHz和1900MHz頻段信號輸出,RX275-DCS為DCS頻段控制信號,RX275-GSM-PCS為GSM、PCN頻段控制信號,這些信號均全部來源于CPU;TX

12、IN為發(fā)射信號輸入,RF-V1是收發(fā)切換器正電源,TXON是發(fā)射允許信號,RX-0N是接收允許信號,F(xiàn)ILTERED是負(fù)電源。天線開關(guān)電路包括四組控制信號:(1) 天線開關(guān)內(nèi)的U151的2腳所輸出的U150控制ANTl信號,轉(zhuǎn)向接收電路或轉(zhuǎn)向發(fā)射電路。(2) 天線開關(guān)內(nèi)的U151的3腳所輸出的U150控制ANT2信號,轉(zhuǎn)向接收電路或轉(zhuǎn)向發(fā)射電路。(3) RX275-DCS內(nèi)的DCS頻段U150控制信號,和內(nèi)置或外接天線連接。(4) RX275-GSM-PCS內(nèi)的GSM、PCN頻段U150信號控制,和內(nèi)置或外接天線連接。2、分離濾波器。部分手機(jī)的天線電路采用了分離濾波器(分離器)。分離器屬于無源

13、器件,包括發(fā)射濾波器和內(nèi)接濾波器,兩者均屬于帶通濾波器。分離器有三個(gè)端口,即天線接口公共端、發(fā)射輸出端和接收輸入端。諾基亞5110手機(jī)采用的就是該種天線電路。分離器天線的ANT端及RX端是信號接收的輸出端,TX端是信號發(fā)射的輸入端。3、雙信器。部分手機(jī)的天線電路采用了雙信器(Diplexer)。事實(shí)上,雙信器與分離濾波器相類似,不同的是,雙信器除了區(qū)分開發(fā)射信號與接收信號之外,還把GSM900MHz和GSMl800MHz信號區(qū)分開。諾基3310手機(jī)的天電路采用的就是該種雙信器。雙信器是為附帶雙信器組件的開關(guān)電路,TXVGSM和TXVDCS為控制端。GSM-TX代表GSM的發(fā)射端口,GSM-RX

14、代表接收端口;DCS-TX代表1800MHz收發(fā)信機(jī)的發(fā)射端口,DCS-RX代表接收端口。雙信器分離的是GSM射頻信號和DCS射頻信號,而開關(guān)電路分離的則是發(fā)射射頻信號和接收射頻信號。 諾基亞3310手機(jī)采用了內(nèi)置天線。天線感應(yīng)接收到的蜂窩式無線信號轉(zhuǎn)換為高頻電信號,該類信號包括GSM900接收射頻信號、DCSl800接收射頻信號以及其他多余信號。天線接收到的射頻信號最先到達(dá)Z502。Z502為包含射頻開關(guān)的雙信器。它負(fù)責(zé)切換GSM射頻信號通道及DCS射頻信號通道,同時(shí)也負(fù)責(zé)分離接收射頻信號與發(fā)射射頻信號。Z502控制信號來源于N500模塊。如果TXVGSM信號有效,Z502會(huì)自動(dòng)把天線連接G

15、SM接收機(jī)及發(fā)射機(jī)電路;如果TXVDCS信號有效,Z502則會(huì)自動(dòng)把天線連接DCS接收機(jī)及發(fā)射機(jī)電路。綜合以上分析可得出,在電路結(jié)構(gòu)和功能上,雙信器與天線開關(guān)類似,不一樣的是,天線開關(guān)集成電路只有一組開關(guān)而無濾波器,但雙信器不僅包含分離濾波器,還包含開關(guān)電路。 2.1.3低噪聲放大電路 在電路中,低噪聲放大器主要負(fù)責(zé)放大天線感應(yīng)到的微弱射頻信號,以符合混頻器對輸入信號幅度的要求。低噪聲放大器在手機(jī)電路圖中采用的是其縮寫LNA (Low Noise Amplifier)。低噪聲放大器位于天線電路后面,為接收機(jī)的首級放大電路。射頻濾波器一般安置在低噪聲放大器的前面和后面。低噪聲放大器為一個(gè)高頻小信

16、號放大器,該放大器的三極管要求截止頻率大,放大倍數(shù)高,噪聲系數(shù)小。首級信號非常微小,而工作點(diǎn)往往處于較低位置,加上電流負(fù)反饋,減小噪音尤其必要。高頻放大電路采用了低噪聲放大器,以降低接收機(jī)的總噪聲系數(shù),且高頻放大器還可防止RXVCO信號從天線路徑放射出去。低噪聲放大器的分離元件通常采用共發(fā)射極電路,以放大微弱的射頻信號,彌補(bǔ)射頻濾波器的插入損耗。從低噪聲性能出發(fā),低噪聲射頻晶體管放大器所需的偏壓或偏流,都是電抗濾波器提供的。如此可避免電源噪聲及偏置電阻熱噪聲進(jìn)入射頻通道,影響放大器降低噪聲的性能。摩托羅拉P7689手機(jī)所采用的GSM900低噪聲放大器電路。在該手機(jī)的電路中,Q400三極管為低噪

17、聲放大器的核心元件,Q400和周圍的元件共同構(gòu)成GSM900低噪聲放大器。在此放大器中,C402為輸入電容,C405為集電極輸出電容。LA02、R401、C403等元件共同構(gòu)成了一個(gè)電抗濾波供電電路,可對RX-275-GSM電源進(jìn)行濾波,然后為Q400集電極進(jìn)行供電;I_A01、R403、C403等也一起構(gòu)成了一個(gè)電抗濾波電路,可對RX-275-GSM電源進(jìn)行濾波,然后為Q400基極供電。R401為交流負(fù)荷電阻,通過該電阻可表現(xiàn)出Q400的放大作用。L402為集電極的直流通道。在基極電路中,R403電阻可構(gòu)成一個(gè)固定偏置電路。在以Q400電路為核心的低噪聲放大器中,其前級及后級均有一個(gè)射頻濾波

18、器。這兩個(gè)射頻濾波器均屬于帶通濾波器,只允許GSM頻段內(nèi)的射頻信號通過。在該電路中,RX-275-GSM可為Q400集電極和基極提供工作屯壓。當(dāng)信號為高電平時(shí),低噪聲放大器自動(dòng)啟動(dòng)。值得注意的是:部分手機(jī)低噪聲放大電路已集成在集成電路中,改類手機(jī)沒有設(shè)置上述的分離元件組成的低噪聲放大器。 2.1.4混頻電路 對于超外差直接變頻接收機(jī)和線性變頻接收機(jī),接收機(jī)只需對高頻信號進(jìn)行一次變頻。而對于超外差二次變頻接收機(jī),接收機(jī)需對高頻信號進(jìn)行兩次變頻。這些工作均由混頻電路完成?;祛l兩種不同的信號就是將本機(jī)震動(dòng)信號及信號頻率添加到非線形裝備上,進(jìn)行頻率組合后取其差頻或和頻,以符合電路的要求。但是該差頻或和

19、頻并非固定不變的,通常該變化被稱作頻譜搬移。混頻的英文縮寫為MIX。一般而言,超外差接收機(jī)的頻率變換裝置包括自激式和它激式變換器。如本機(jī)震蕩和混頻共同由同一電路完成,為自激式變頻器;如頻率變換與本機(jī)振蕩的信號分別由不同裝備構(gòu)成產(chǎn)生,則是它激式變頻器,所有手機(jī)采用的都是它激式變頻電路。我們稱該種變頻電路中的頻率變換單元為混頻器。因此,變頻器與混頻器是兩個(gè)不同的概念。手機(jī)混頻器包括兩個(gè)輸入端以及一個(gè)輸出端,具體為:一個(gè)信號輸入端、一個(gè)本機(jī)振蕩輸入端以及一個(gè)信號輸出端。 1、混頻器的上變頻及下變頻。(1)上變頻電路。如果變頻器的輸出信號比信號頻率高,并且是信號頻率和本振信號的和,采用的變頻器是上邊帶

20、上變頻。如果變頻器的輸出信號比信號頻率高,并且是信號頻率和本振信號的差,采用的變頻器是下邊帶上變頻。上變頻器一般應(yīng)用于發(fā)射電路。(2)下變頻電路。如果變頻器的輸出信號比信號頻率低,并且是信號頻率和本振信號的差,采用的變頻器是下變頻器。手機(jī)接收機(jī)電路所采用的混頻器均為下變頻器。2、混頻電路基本構(gòu)成形式。(1)二極管混頻電路。以二極管為非線性混頻基本元件的混頻電路為二極管混頻電路。該種混頻器的最主要的優(yōu)勢是電路簡單且噪聲系數(shù)小。然而,二極管無放大功能,因此,該類混頻器的混頻增益通常較低。以二極管為混頻電路的基本元件的手機(jī)很少,只有早期的諾基亞8110、3810等少數(shù)手機(jī)。(2)晶體管混頻電路。晶體

21、管混頻器可有不同的電路形式,例如,雙極型晶體管混頻器是基于共發(fā)射極電路而做成的。摩托羅拉手機(jī)所使用的混頻器多數(shù)使用該電路,其信號和本振信號有兩種輸入形式:均由基極輸入,或前者由基極輸入而后者由發(fā)射極輸入。接下里將以摩托羅拉P7689手機(jī)所采用的混頻電路作為例子解釋說明。在該電路中,Q450三極管并非在放大區(qū)工作,而是在三極管的非線形區(qū)域工作。這種電路為固定偏置共發(fā)射電路,R450、C450、L450、R45l、R452共同構(gòu)成偏置式電路,且R450、C450、L450、R451、R452也可構(gòu)成去耦電路(濾波電路),以防止電源噪聲干擾混頻器。(3)集成電路混頻電路。集成電路混頻電路在手機(jī)混頻電

22、路中的應(yīng)用最為廣泛。早期的手機(jī)部分混頻器只使用單個(gè)集成組件,然而,現(xiàn)在的手機(jī)混頻器多數(shù)是在復(fù)合射頻中進(jìn)行處理,或在中頻處理模塊中進(jìn)行集成。2.1.5中頻放大器1、中頻放大器的功能。中頻放大器用于所有手機(jī)接收機(jī)中。中頻放大器主要的功能為:(1)獲得高增益:因?yàn)橹蓄l頻率較固定,且頻率較低,因此與射頻放大部分相比,中頻放大器可輕易獲得較高增益,從而為下一級提供充足的輸入。(2)提升選擇性:一般而言,中頻放大器的通頻帶寬度決定了接收機(jī)的相似頻率選擇性。2、中頻放大器的要求中頻放大器不僅要求增益高且選擇性好,還要求通頻帶充足、頻率響應(yīng)好且動(dòng)態(tài)范圍大等。而中頻放大器的通頻帶寬度決定了接收機(jī)的相似頻率選擇性

23、,且中頻信號為固定的單一頻率,因此,中頻放大器的通頻帶可最大限度地進(jìn)行減小,從而提高鄰近信道的選擇性。在實(shí)際使用中,多級放大器一般會(huì)予以采用,從而使每一級實(shí)現(xiàn)其特定的技術(shù)要求。不管接收機(jī)采用的是一次變頻技術(shù)或二次變頻技術(shù),中頻放大器均置于變頻后。為提升鏡頻的選擇性,避免鏡頻遭到不必要的干擾,接收機(jī)一般會(huì)降低第一本機(jī)振蕩頻率來提高第一中頻頻率及多次變頻,從而使信號頻率由射頻逐漸下降為低頻率。3、手機(jī)常用中頻放大電路。大多數(shù)廠家在手機(jī)電路中采用的多為各自生產(chǎn)的專用芯片。分離元件的中頻放大器電路是共發(fā)射極電路,和低噪聲放大器電路形式類似,但是兩者工作的頻點(diǎn)不同。目前,大多數(shù)手機(jī),如摩托羅拉,其電路一

24、般采用分離元件的中頻放大器,其他手機(jī)采用的中頻放大器一般被設(shè)置在同一集成電路中。中頻放大器電路和低噪聲放大器電路形式很相似,只有工作頻罩不一樣,具體而言,低噪聲放大器為寬帶放大器,但中頻放大器為窄帶放大器?;祛l信號在電路中通過C460送往FL457,接著從FL457選擇400MHz中頻信號,Q480放大將400MHz頻信號后送往ICU200中頻進(jìn)行解調(diào)。U200的C7腳傳輸?shù)腟W-VCC提供Q480所需的偏置電壓。值得注意的是:在超外差一次變頻接收機(jī)電路中,一般包含一個(gè)中頻放大器;在超外差二次變頻接收機(jī)中,一般會(huì)包含有第一和第二中頻放大器;在直接變頻線性接收機(jī)中,則無中頻放大器。 2.1.6解

25、調(diào)電路鎖相解調(diào)器、正交鑒頻解調(diào)器等解調(diào)技術(shù)經(jīng)常被應(yīng)用于移動(dòng)通信或手機(jī)電路中。鎖相環(huán)路(PLL)可用于輸入信號跟蹤,也可用于解調(diào)。摩托羅拉928手機(jī)所使用的就是鎖相解調(diào)器。鎖相解調(diào)器的參考信號來源于430MHz振蕩器。鑒相器比較兩個(gè)輸入信號的相位后,輸出低頻信號以跟蹤調(diào)制信號,由低通濾波器濾出高頻噪聲后,得到的就是解調(diào)輸出。摩托羅拉、諾基亞以及三星等手機(jī)的電路所采用的均為鎖相解調(diào)。相移網(wǎng)絡(luò)可在正交鑒頻器中把頻率變化轉(zhuǎn)變?yōu)橄辔蛔兓朔ㄆ靼严辔蛔兓俎D(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?。調(diào)頻信號和其移相信號相乘后,再由低通濾波器濾出乘法器輸出信號的高頻成分,得到的即是解調(diào)信號。一般而言,在現(xiàn)代通信設(shè)備中,鑒頻器或其他電

26、路都是在芯片中進(jìn)行集成,正交線圈除外,。值得注意的是:所謂解調(diào)是指在射頻接收電路中,把包含信息的射頻或中頻信號還原為67.707kHz基帶信號的解調(diào)(對GSM手機(jī)而言)。在邏輯音頻電路中,還有一個(gè)GMSK解調(diào),該解調(diào)是指把67.707kHz的信號還原為數(shù)碼信號。接收機(jī)射頻部分解調(diào)的是電路輸出接收機(jī)基帶信號,以67.707kHz為中心頻率。早期摩托羅拉、諾基亞、愛立信手機(jī)的RXIQ信號均為兩道信號線(RXI和RXQ),單身GD90為四道信號線(DQ、DQX、DI以及DIX)。愛立信T28手機(jī)也是四道信號線(RXIA、RXIB、RXQA已經(jīng)RXQB)。摩托羅拉A6188、V998、L2000及P7

27、689等型號手機(jī)的RXIQ信號一般都在集成電路內(nèi),無需外接引腳,因此示波器無法測出它的波形圖。 2.2射頻發(fā)射功能電路2.2.1 射頻發(fā)射電路發(fā)射電路的基本構(gòu)成。一般而言,GSM手機(jī)的發(fā)射電路有三種基本形式:直接變頻發(fā)射機(jī)、帶發(fā)射變換電路發(fā)射機(jī)和帶發(fā)射上變頻發(fā)射機(jī)。1、帶發(fā)射VCO的發(fā)射機(jī)電路構(gòu)成。發(fā)射過程為:發(fā)射I、Q基帶TXUQ信號由數(shù)字語音處理電路處理后獲得,接著被送往解調(diào)電路,以調(diào)制載波信號,獲得的是TXUQ發(fā)射已調(diào)中頻信號。用于TXFQ調(diào)制器的載波信號來源于VCO模塊輸出的中頻VCO信號(通常來源于二本振接收信號)。發(fā)射參考中頻信號來源于一個(gè)混頻,該混頻為發(fā)射VCO信號和一本振RXV

28、CO信號的混頻。在鑒相器中,發(fā)射已調(diào)中頻信號與發(fā)射參考中頻信號相互進(jìn)行對比,獲得包含發(fā)送數(shù)據(jù)的脈動(dòng)直流信號,以控制VCO發(fā)射的工作。發(fā)射VCO輸出的最終發(fā)射信號(GSM900,為890-915MHz頻段;或DCSl800,為1710-1785MHz頻段)功率放大器進(jìn)行放大之后,天線將會(huì)進(jìn)行發(fā)送。摩托羅拉、愛立信、三星、西門子和松下等手機(jī)的發(fā)射電路采用的基本上都是該種結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)的發(fā)射電路穩(wěn)定性較高,然而電路較復(fù)雜。2、帶發(fā)射二次上變頻的發(fā)射機(jī)電路構(gòu)成。發(fā)射已調(diào)信號發(fā)射程序?yàn)椋涸谏浠祛l器中,和RXVCO(或UHFVCO、RFVCO)經(jīng)行混頻后,得到的是最終發(fā)射信號(89-915MHz頻段的GS

29、M900或1710-1785MHz頻段的DCSl800)。該種結(jié)構(gòu)較簡單,而穩(wěn)定性較差,只有早期諾基亞手機(jī)(如3210、3810、6150、7110、8110等型號)的發(fā)射機(jī)電路結(jié)構(gòu)使用了該種結(jié)構(gòu)。3、直接變頻發(fā)射機(jī)電路構(gòu)成。隨著新型手機(jī)的出現(xiàn),部分新型手機(jī)使用了直接變頻發(fā)射電路。如諾基亞3310、8210和8850手機(jī)。在該類發(fā)射機(jī)電路中,邏輯音頻電路輸出的TXIQ信號直接調(diào)制SHFVCO信號(該結(jié)構(gòu)的本振電路通常被稱為SHFVCO),獲得最終發(fā)射信號。 2.2.2 TXUQ調(diào)制電路調(diào)制是指某個(gè)信號的某種特性參數(shù)隨著另一個(gè)信號的變化而變化的過程或處理方法。根據(jù)載波參數(shù)隨調(diào)制情號變化的不同情況

30、,調(diào)制主要分為種類型:連續(xù)調(diào)制和脈沖調(diào)制。連續(xù)調(diào)制又分為三種類型調(diào)幅(AM):載波振幅隨著信號波振幅的變化而變化;調(diào)相(PM):載波相位隨著信號波振幅的變化而變化;調(diào)頻(FM):載波頻率隨著信號波振幅的變化而變化。數(shù)字手機(jī)之所以被稱為數(shù)字手機(jī),就是因?yàn)閿?shù)字手機(jī)采用了數(shù)字調(diào)制技術(shù)。無論哪一種發(fā)射機(jī)電路結(jié)構(gòu),由邏輯音頻電路輸出后,TXIQ信號均會(huì)進(jìn)入射頻電路TXIQ調(diào)制器。67707kHz的TXIQ信號在TXIQ調(diào)制器中調(diào)制發(fā)射中頻載波,獲得己調(diào)中頻信號。TXIQ調(diào)制器一般被設(shè)置在中頻處理模塊中,只有少數(shù)發(fā)射機(jī)配備專門的調(diào)制器模塊。TXIQ調(diào)制需要的載波信號來自VCO中頻電路。多數(shù)手機(jī)的VCO接收

31、中頻與VCO發(fā)射中頻共享,只有個(gè)別手機(jī)配備專門的VCO發(fā)射中頻,如摩托羅拉928手機(jī)。值得注意的是:諾基亞3310、8210、8850等型號手機(jī)擁有特殊的調(diào)制電路,不是發(fā)射已調(diào)中頻信號,調(diào)制出來的信號即最終發(fā)射信號(經(jīng)平衡或不平衡轉(zhuǎn)換器直接釋放)。 2.2.3發(fā)射變換電路經(jīng)TXI/Q調(diào)制的信號在發(fā)射變頻電路中進(jìn)行處理,不同手機(jī)的發(fā)射變頻電路不同,主要有兩種形式:1、VCO(TXVCO)發(fā)射電路。在發(fā)射變頻電路中,TXVCO輸出的一路信號被輸送到功率放大電路,另一路信號則與RXVCO信號混頻,獲得的是發(fā)射參考中頻信號;在發(fā)射變換模塊中的鑒相器中,發(fā)射己調(diào)中頻信號與發(fā)射參考中頻信號進(jìn)行比較,泵電路

32、(雙端輸入而單端輸出的轉(zhuǎn)換電路)輸出包含發(fā)送數(shù)據(jù)的脈動(dòng)直流,通過控制電壓信號來控制TXVCO電路,形成一個(gè)閉環(huán)回路,以獲得由TXVCO電路輸出的穩(wěn)定的最終發(fā)射信號,如方框圖4-18所示。大多數(shù)手機(jī)的發(fā)射變頻電路采用的是該方式。2、發(fā)射上變頻器電路。事實(shí)上,發(fā)射上變頻器是一個(gè)頻譜搬移電路,應(yīng)用于帶發(fā)射上變頻器的發(fā)射機(jī)電路。發(fā)射上變頻器為一個(gè)混頻電路。RXVCO(或UHFVCO、RFVCO)信號在發(fā)射上變頻器中,與發(fā)射中頻處理電路輸出的發(fā)射已調(diào)中頻信號進(jìn)行混頻,獲得最終發(fā)射信號。如上面所述,混頻器有兩個(gè)輸入信號及一個(gè)輸出信號。同樣的道理,發(fā)射上變頻器的輸入信號也是發(fā)射已調(diào)中頻信號與UHFVCO (

33、RXVCO、RFVCO)混頻的結(jié)果,其輸出信號為最終發(fā)射信號。目前,只有早期部分諾基亞手機(jī)使用了該方式。 2.2.4功率放大器根據(jù)工作頻帶的不同寬度,高頻放大器主要分為窄帶型和寬帶型兩種類型。這里所說的頻帶的寬窄度,指的是其相對頻帶,而不是絕對頻帶,具體是指通頻帶與其中心頻率的比值。手機(jī)電路中的功率放大器所用的均是高頻寬帶功率放大器。一般用PA表示功率放大器,用以放大高頻信號,以獲得充足的輸出功率。寬帶型高頻放大器采用了帶有很寬的工作頻帶的傳輸線變壓器作為負(fù)載,同時(shí)了采用諧振網(wǎng)絡(luò),因此,無需調(diào)諧,它就可很廣的范圍內(nèi)變換其工作頻率。傳輸線變壓器由繞在高導(dǎo)磁率磁環(huán)上的傳輸線構(gòu)成。部分手機(jī)電路采用的

34、是微帶線電路。已調(diào)射頻信號經(jīng)功率放大后,即可傳輸,該功率放大器被稱作發(fā)射功率放大器,其需能在頻率范圍或一定頻率內(nèi)輸出特定的射頻功率。射頻功率放大器通常是在大信號狀態(tài)下進(jìn)行工作。手機(jī)通常使用砷化鎵場和硅場效應(yīng)管作為功率放大管,它們的導(dǎo)熱率比鍺要高得多,越來越多手機(jī)采用該類功率放大器元件。完整的功率放大電路一般包括功率放大、電源電路、驅(qū)動(dòng)放大、功率檢測及控制等。對功率放大器的要求首要的是帶寬、輸出功率以及效率,其次是輸入輸出電壓駐波比等。2.2.5功率控制電路手機(jī)的發(fā)射功率是可以控制的,在不同的地方,根據(jù)系統(tǒng)的控制指令,它可在不同的發(fā)射功率級別上進(jìn)行工作。該控制環(huán)路工作原理如下:經(jīng)功率放大器放大的

35、發(fā)射信號被輸送到天線,接著轉(zhuǎn)化為高頻電磁波被發(fā)送出去。在發(fā)送器的輸出端,通過取樣電路取一部分發(fā)射信號,再經(jīng)高頻整流獲得反映發(fā)射功率大小的直流電平。在比較電路中,該電平與來自邏輯電路的功率控制參考電平相比較,輸出控制信號以控制功放電路的電源或偏壓,從而達(dá)到控制功率的作用。 3、人機(jī)接口系統(tǒng)3.1屏幕顯示LCD (液晶顯示器)。液晶是一種介于固體與液體之間的物質(zhì),主板CPU輸出電壓,并通過接口電路控制手機(jī)的顯示。目前LCD一般為模塊,采用專用芯片來驅(qū)動(dòng),LCD顯示屏耗電小,且能夠顯示圖形符號。其工作原理為:LCD接收CPU傳輸?shù)娘@示指令及數(shù)據(jù),經(jīng)過分析判斷及存儲(chǔ)后,驅(qū)動(dòng)LCD進(jìn)行顯示。3.2按鍵手

36、機(jī)采用的一般為薄膜按鍵,由觸點(diǎn)及觸片構(gòu)成。一般而言,兩個(gè)觸點(diǎn)均不與觸片相接觸。按鍵被按下時(shí),觸片同時(shí)接觸兩個(gè)觸點(diǎn),接通該兩觸點(diǎn)所連接的線路。3.3送話器送話器是把聲音轉(zhuǎn)為電信號的組件,它可把話音信號轉(zhuǎn)為模擬話音信號。駐極體送話器在手機(jī)電路中得到較多采用,它的結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、頻率響應(yīng)寬且阻抗高,其阻抗可達(dá)100M歐,保真度高,而靈敏度低,在手機(jī)中須被放大。3.4受話器受話器為電聲轉(zhuǎn)換組件,又名聽筒、喇叭或揚(yáng)聲器等。手機(jī)采用的是高壓靜電式受話器,在兩個(gè)鄰近的導(dǎo)電薄膜間,通過添加受話音電信號,在電場力的作用下,受話器使這該兩個(gè)導(dǎo)電薄膜發(fā)生振動(dòng),從而送出聲音。3.5各類接口手機(jī)的外接口包括充

37、電接口、數(shù)據(jù)線接口、音頻接口等。然而,不同機(jī)型的手機(jī)接口作用也不同,視手機(jī)功能而定。4、電源系統(tǒng)4.1手機(jī)電源電路分析手機(jī)電源電路的工作原理為:手機(jī)所需的各種電壓通常由手機(jī)電池供給。在手機(jī)內(nèi)部,手機(jī)電池電壓轉(zhuǎn)為多種不同電壓值,以提供給手機(jī)的各個(gè)部分。手機(jī)的開機(jī)過程為:按下開機(jī)鍵后(一般會(huì)超過2秒鐘),電源集成電路接著輸出電壓為CPU供電,輸出信號為CPU復(fù)位。隨后,電源集成振蕩電路輸出大小為13MHz的供電電壓,供13MHz振蕩電路的正常工作。隨之產(chǎn)生的系統(tǒng)時(shí)鐘接著會(huì)被輸入到CPU,若具備電源、復(fù)位和時(shí)鐘這三個(gè)條件,并獲得軟件支持,CPU就會(huì)輸出開機(jī)信號。開機(jī)信號接著會(huì)被輸送到電源集成電路,該

38、信號可代替開機(jī)鍵,并維持手機(jī)正常開機(jī)。4.2手機(jī)電源的基本電路1.電池供電電路手機(jī)電池有多種類型,同樣的,也有多種連接電路。然而,它們均有一個(gè)共同特點(diǎn):一般用VBAT、BATT、VBATT以及BATT+來表示電池電源,少數(shù)用VB或B+來表示。摩托羅拉手機(jī)的供電工作可通過電池,也可通過外接電源完成。電池的供電用BATT+表示,而外接電源的供電則用EXT-B+表示。經(jīng)電池及外接電源供電轉(zhuǎn)換后的電壓通常用B+來表示。在部分手機(jī)電池電路中,還有一道很重要的信號線路,即電池識(shí)別電路。通過四條線,電池能與手機(jī)相連接。這四條線路分別為:電池信息(BATID、BSI、BATT-SER-DATA等)、電池溫度(

39、BTEMP)、電池正極(BATT等)以及電池地(GND)。該信號線一般是手機(jī)廠家設(shè)置的,以防止手機(jī)用戶使用非廠家原配配件,也可用于手機(jī)檢測電池類型,以確定合適的充電模式。同時(shí),電池信息與電池溫度和手機(jī)的開機(jī)有一定聯(lián)系。如果接觸不良,可能導(dǎo)致手機(jī)無法開機(jī)。 2.開機(jī)信號電路手機(jī)有兩種開機(jī)方式:一種為高電平觸發(fā)開機(jī),當(dāng)按下開關(guān)鍵時(shí),開機(jī)觸發(fā)端接觸電池電源,這就是高電平啟動(dòng)電源電路開機(jī);另一種為低電平觸發(fā)開機(jī),按下開關(guān)鍵時(shí),開機(jī)觸發(fā)線路觸地,這就是低電平啟動(dòng)電源電路開機(jī)。同樣道理,在手機(jī)電路圖中,如開關(guān)鍵的某一端接通電池電源,該手機(jī)為高電平開機(jī);如開關(guān)鍵的一端觸地,該手機(jī)為低電平開機(jī)。一般而言,愛立

40、信手機(jī)均采用高電平開機(jī)。而諾基亞、摩托羅拉及其他多類手機(jī)均采用低電平開機(jī)。開機(jī)信號常用ONOFF或PWRON、PWR-SW、nPOWKEY等表示。另外,在開機(jī)信號電路中,會(huì)看到一個(gè)開機(jī)維持信號(看門狗信號),這個(gè)信號采自于CPU,以維持手機(jī)的正常開機(jī),開機(jī)維持信號常用DCON、WDOG、PWERON、CCONTCSX等表示。3.升壓電路 手機(jī)電池電壓一般較低,但是,部分電路需要的是較高的工作電壓。此外,隨著用電時(shí)間的延長,電池電壓也會(huì)隨之降低。,為了將穩(wěn)定且符合要求的電壓提供給手機(jī)各電路,手機(jī)的電源電路一般會(huì)使用升壓電路。 4.非受控電源輸出電路在手機(jī)電路中,有很多不受控的電壓,只要開機(jī)鍵被按

41、下即有電壓輸出。該電壓大部分提供給基準(zhǔn)時(shí)鐘電路和邏輯電路,使邏輯電路擁有工作條件(即供電、復(fù)位和時(shí)鐘),并輸出開機(jī)維持信號,以維持手機(jī)正常開機(jī)。非受控電壓通常為穩(wěn)定的直流電壓,可用萬用表測量得出,電壓值即標(biāo)稱值。5.受控電源輸出電路除非受控電壓外,手機(jī)還可輸出受控電壓,其輸出的電壓是受控的,該電壓的大部分提供給手機(jī)射頻的壓控振蕩器、功放和發(fā)射VCO等電路。手機(jī)輸出受控電壓有兩個(gè)主要原因:一、不需要的時(shí)候,該電壓不能出現(xiàn),否則手機(jī)工作就會(huì)出現(xiàn)混亂;二、可省電,在不需要時(shí),部分電壓可不被輸出。 CPU輸出的RXON、TXON等信號通常會(huì)控制受控電壓。RXON、TXON信號是脈沖信號,所以,其輸出的

42、電壓也是脈沖電壓。可用示波器測量其大小,但是用萬能表測量時(shí),它的值不能大于標(biāo)稱值。 5、手機(jī)網(wǎng)絡(luò)5.1 GSM/DCS-1900到現(xiàn)在為止,GSM是所有設(shè)計(jì)中最為成功的無線移動(dòng)系統(tǒng),它和無線移動(dòng)通信實(shí)現(xiàn)全球化關(guān)系很密切。80年代末期,ETSI規(guī)定了GSM,當(dāng)時(shí)已實(shí)現(xiàn)世界范圍內(nèi)的普及。GSM使用的是FDD雙工方式(頻分雙工),并使用TDMA與FDMA的混合技術(shù)為多通道方式。 GSM900以890MHz-915MHz頻段為上行鏈路,并以935MHz-960MHz頻段作為下行鏈路;上下行鏈路的固定間隔頻率45MHz。在上下行頻帶中,均有124個(gè)載波(鄰近上下頻段極限的100kHz是保護(hù)帶),由多通道

43、方式實(shí)現(xiàn),每個(gè)載波最多可容納8個(gè)用戶。時(shí)間軸分成時(shí)隙,每個(gè)時(shí)隙可維持576.92 us。每8個(gè)時(shí)隙叫一“幀”,可維持4.615ms。在上下行頻段的每個(gè)幀中,用戶均占一個(gè)時(shí)隙。上下行的時(shí)隙均有所偏移,以方便實(shí)現(xiàn)硬件。每個(gè)時(shí)隙可有效傳輸148個(gè)比特,而時(shí)隙剩余(一般為8.25比特)通常用來作為間隔保護(hù)。在這148個(gè)比特內(nèi),只有兩個(gè)57比特的數(shù)據(jù)塊包含著有效信息。在這兩個(gè)數(shù)據(jù)塊里,一個(gè)26比特的中置碼會(huì)被發(fā)送。中置碼為一組已知的信號序列號,可進(jìn)行信道同步估計(jì)。此外,分別在幀頭及幀尾包含著兩個(gè)控制比特以及三個(gè)尾比特,用以維特比譯碼器初始化。GSM采用GMSK作為它的調(diào)制方式,其相位脈沖為高斯濾波器過濾

44、波的矩形脈沖,以0.3為BGT時(shí)間帶寬積,但是該標(biāo)準(zhǔn)并無檢測規(guī)定類型。卷積編碼器對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,并由CRC檢錯(cuò)經(jīng)行保護(hù)和交織。標(biāo)準(zhǔn)GSM語音編碼器為規(guī)則脈沖預(yù)測編碼器(RPE-LTP),在該編碼器中,人類的語音用13 Kb/s的數(shù)據(jù)率來代表。而信道編碼則會(huì)把數(shù)據(jù)率上升為22.8 Kb/s。8x22.8 Kb/s以及實(shí)際傳輸時(shí)的271 Kb/s存在的差值可用以進(jìn)行中置碼和間隔保護(hù)以及信息控制等?,F(xiàn)在,有人提出,6.5 Kb/s的速率可用以表示語音的半速率語音編碼器,該速率可使每個(gè)載波中可容納的用戶數(shù)量翻一番。在實(shí)際操作中,GSM系統(tǒng)存在著一種非常重要的邏輯信道,該信道為復(fù)雜的程序,并映射到物理信

45、道。幀由復(fù)幀、超幀和超復(fù)幀組合而成。根據(jù)未知復(fù)幀,一個(gè)比特可包含多個(gè)不同含義,如公共控制信道的數(shù)據(jù),專用控制信道的數(shù)據(jù),或某一特定用戶的語音數(shù)據(jù)。時(shí)隙結(jié)構(gòu)在某些特殊信道中可能會(huì)與以上所述不同。然而,這些不同點(diǎn)對均衡器的設(shè)計(jì)和寬帶傳輸?shù)男再|(zhì)并無明顯影響。GSM1800為一個(gè)采用1800MHz為載頻的類似實(shí)用系統(tǒng),其上行鏈路采用1710-1785MHz的頻段;下行鏈路采用1805-1880MHz的頻段,該種頻率主要在歐洲使用。GSM在美國被稱為DCS-1900,其上行鏈路頻段為1850-1910MHz,下行鏈路頻段為1930-1990MHz。 5.2 IS-136和GSM類似,IS-136(及前身

46、為IS-54)TDMA/FDD系統(tǒng),以1850-1919MHz為頻段;IS-54以824-894MHz為頻段,上下行頻段載波間隔為45MHz。語音編碼器為矢量與激勵(lì)并存的預(yù)測編碼器(VSELP),一般以7.95Kb/s為數(shù)據(jù)率進(jìn)行語音編碼,并提出了3.975 Kb/s的半速率編碼器。語音被分為20ms的幀后,每個(gè)語音數(shù)據(jù)塊包含159個(gè)比特。該類比特可分為兩種:第一種(重要)比特采用1/2的卷積碼為編碼率,并采用CRC為保護(hù)措施;第二種(次要)比特不受此保護(hù)。簡而言之,每個(gè)語音數(shù)據(jù)塊為260比特,通過信道編碼器后,相鄰兩個(gè)語音數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)相互交織。DAMPS為TDMA系統(tǒng),一幀持續(xù)40ms,每一

47、幀包含6個(gè)時(shí)隙,每個(gè)時(shí)隙為6.67ms。全速率語音編碼器中的用戶只占用兩個(gè)時(shí)隙,而半速率編碼器只占用一個(gè)時(shí)隙??刂菩畔⑴c某一語音數(shù)據(jù)塊中的260比特在一個(gè)時(shí)隙中同時(shí)進(jìn)行傳送,以/4-DQPSK為調(diào)制方式,并采用0.35為滾降系數(shù)的升余弦濾波(而接收端與發(fā)送端均使用平方根升余弦)。同步信號與數(shù)字驗(yàn)證色編碼(CDVCC)同時(shí)進(jìn)行傳輸,慢關(guān)聯(lián)控制信道(SACCH)除外。G代表保護(hù)間隔,R代表上升時(shí)間。語音數(shù)據(jù)可由進(jìn)一步的控制信息進(jìn)行代替發(fā)送(快關(guān)聯(lián)控制信道)或在某個(gè)控制信道上單獨(dú)進(jìn)行發(fā)送,此類單獨(dú)的控制信道采用/4-DQPSK(在IS-136中)或二進(jìn)制FSK(在IS-54中)作為調(diào)制方式。綜上所述

48、,信道符號率是24.3x103s/s(符號每秒),每個(gè)符號持續(xù)41.1523us。在很多情況下,必須使用均衡器,因?yàn)楸仨氈匾曌畲蟪垦舆t與符號持續(xù)時(shí)間之間的比值。而均衡器的性質(zhì)并無具體規(guī)定,因?yàn)槊總€(gè)時(shí)隙持續(xù)的時(shí)間較長,信道有可能在該時(shí)隙中發(fā)生改變,所以須用適應(yīng)算法。5.3 IS-95IS-95為碼分多址(CDMA)系統(tǒng),也叫直接列學(xué)擴(kuò)頻系統(tǒng),并附加頻分多址成分(FDMA)。雙工在頻域?qū)崿F(xiàn),可用的頻率范圍可分為1.25MHz的頻帶。在美國,應(yīng)于上行鏈路的頻段為1850-1910MHz,應(yīng)用于下行鏈路的頻段為1930-1990MHz。在每個(gè)頻段內(nèi),導(dǎo)頻信道、控制信道和業(yè)務(wù)信道以其不同的擴(kuò)頻碼(碼片

49、序列)進(jìn)行區(qū)分。碼片速度是1.2288Mc/s(兆碼片每秒,c/s指碼片每秒)?;景l(fā)出的信號(下行信號)是相互正交的,因此,每個(gè)載波最多能承載64路信道。在上行傳輸時(shí),正交性無法精確地進(jìn)行維持,且來自其他小區(qū)的干擾也會(huì)降低移動(dòng)臺(tái)和基站的信號質(zhì)量。所以,在一路載波中能同時(shí)容納的用戶數(shù)一般為12-18個(gè)。導(dǎo)頻信道采用的是以32768碼片為特定的長度的長PN序列,它的重復(fù)周期是26.67ms,根據(jù)其相對于時(shí)間的偏移量,不同基站的頻道信號可對其加以區(qū)分。該偏移量對應(yīng)為52.08us,是64個(gè)碼片的整數(shù)倍,所以,不同的導(dǎo)頻共有512種。導(dǎo)頻信道應(yīng)用于信道切換與估計(jì)(需要皮格瑞克接收機(jī))。根據(jù)相鄰區(qū)域的

50、導(dǎo)頻監(jiān)視狀況,移動(dòng)電信臺(tái)可獲取可行切換的信息。一個(gè)移動(dòng)臺(tái)在切換期間可和兩個(gè)或多個(gè)基站連續(xù)進(jìn)行切換(軟切換)。該方法需要每個(gè)基站對至少一個(gè)瑞克叉指進(jìn)行分配。因?yàn)閭鞑r(shí)間會(huì)有所不同,來自不同基站信號的延遲也會(huì)有所不同。一般而言,在該強(qiáng)化體系中,現(xiàn)有的高頻無線電頻道和一種(或兩種)超高頻頻道將對類似信息進(jìn)行處理,并與高頻電流信號NTSC頻道(或系統(tǒng)頻道)一起攜帶精確的高分辨率資料。所以,部分人認(rèn)為,該類系統(tǒng)最終能成功地進(jìn)行地面常規(guī)廣播。然而,有人認(rèn)為,可以且必須采用現(xiàn)有的HDTV地面廣播頻道。IS-95規(guī)定了語音編碼速率有兩種可能,即13.3 Kb/s或8.6Kb/s。在以上這兩種可能下,語音編碼器

51、輸出的信號可分為20ms時(shí)段,并增加幀質(zhì)量指標(biāo)(CRC校驗(yàn))以及編碼器尾比特在其上面。數(shù)據(jù)接著將會(huì)輸送到以1/3為編碼率的卷積編碼器(對應(yīng)8.6 Kb/s語音編碼)或以1/2D為編碼率的卷積編碼器(對應(yīng)13.3 Kb/s語音編碼)。不管在什么情況下,編碼器的輸出速率都是28.8 Kb/s。該數(shù)據(jù)序列接著會(huì)輸送到沃爾什碼調(diào)制器,在該調(diào)制器里,沃爾什函數(shù)中的64種以長度為64個(gè)碼片的其中一種可能將會(huì)取代每6個(gè)調(diào)制符號,該類函數(shù)序列彼此均是正交的。所以,輸出碼片在沃爾什編碼器中的速率是307kc/s。下一個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā)功能塊在上行鏈路中為隨機(jī)化產(chǎn)生器,因此,平均功率是用戶不說話時(shí)就會(huì)大大降低。接著,一個(gè)長序列(周期約為4天,共有242-1個(gè)碼片)將以1.2288Mc/s的碼片速率對數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻。該類長碼可運(yùn)用于信道化(以區(qū)分不同業(yè)務(wù)并控制信道)及其加密。碼片序列最后將會(huì)分為I及Q支路,這兩個(gè)支路將會(huì)乘以一個(gè)不同的PN序列,對信號進(jìn)行方便QPSK(OQPSK)調(diào)制后,將會(huì)通過信道進(jìn)行發(fā)射。在本

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論