手機原理與維修教案.doc

重慶市工業(yè)高級技工學校教案第 一 章 移動電話基礎知識第 一 節(jié) 移動電話網(wǎng)絡結構授課時數(shù)授課方法講授教具授課班級06通訊1、2班授課時間第 周 星期 第 節(jié)年 月 日教學目的1、了解移動通信的發(fā)展簡史；2、了解我國移動通信的發(fā)展概況；3、了解移動通信的發(fā)展趨勢；4、掌握移動電話系統(tǒng)的基本組成及其作用；5、熟悉移動電話網(wǎng)的分類和頻率配置以及其信道結構；6、熟悉移動電話網(wǎng)的基本功能。教學重點1、移動電話系統(tǒng)的基本組成及其作用2、移動電話網(wǎng)的制式和頻率配置以及其信道結構。教學難點移動電話網(wǎng)頻率配置以及其信道結構的理解。課后記P20 1(1)(2)(3),3(1)(2)(3)第一章 移動電話基礎知識概 述一、移動通信的發(fā)展簡史移動通信的理想目標：在任何時候(Whenever)、任何地方(Wherever)與任何人(Whoever)都能及時有效地交流信息。移動通信：通信的一方或雙方是在移動中實現(xiàn)的信息交換。1895年無線電發(fā)明，1897年M.G.馬克尼完成無線通信實驗。現(xiàn)代移動通信始于20世紀20年代、大致經(jīng)過了一個階段的發(fā)展：第一階段：20世紀20年代40年代。短波頻段的專用移動通信系統(tǒng)。代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)，2MHz逐步提升為3040MHz，是現(xiàn)代移動通信的起始階段。特點：專用系統(tǒng)、頻率低。第二階段：20世紀40年代中期60年代初期。專用系統(tǒng)向公用系統(tǒng)過渡，接續(xù)方式為人工接續(xù)，容量小。貝爾實驗室在美國圣路易斯城建成世界上第一個公用汽車電話網(wǎng)，稱為“城市網(wǎng)”。第三階段：20世紀60年代中期70年代中期。美國推出了改進型移動電話系統(tǒng)(IMTS)、150MHz和450MHz，德國也推出具有相同水平的B網(wǎng)，無線頻道能自動選擇，采用大區(qū)制、中小容量。第四階段：70年代中期80年代中期。移動通信的蓬勃發(fā)展時期，習慣上也稱第一代移動通信系統(tǒng)。美國貝爾實驗室研制成功先進的移動電話系統(tǒng)(AMPS)、北歐(NMT)、英國(TACS)、日本(HCMTS)。頻率900MHz.三大技術第五階段：80年代中期現(xiàn)在。模擬移動通信被數(shù)字移動通信所取代。歐洲(GSM)、美國(DAMPS)、日本(PDC)、北美(IS-95CDMA)。頻率900MHzMHz、1800 MHz、2000 MHz。習慣上也稱第二代移動通信系統(tǒng)?，F(xiàn)在處于2.5代：GPRS公用無線分組交換技術的應用使數(shù)字蜂窩移動通信的傳輸速率更快，傳統(tǒng)的GMS系統(tǒng)(9.6Kb/s)，應用無線分組交換技術后速率為(9.05Kb/s171.2 Kb/s)。CDMA過渡為cdma2000-1x，速率可達144 Kb/s。未來的第三代移動通信系統(tǒng)：IMT-2000，速率達2Mb/s、10Mb/s、20Mb/s。通信頻率達3GHz直至光譜。二、我國移動通信發(fā)展情況1986年引進英國的TACS模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)，2002年模擬網(wǎng)退出移動通信系統(tǒng)。1997年引進歐洲的GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)(即全球通)，短短的十幾年的發(fā)展，目前移動電話的擁有量居世界第一，發(fā)展非?？?。目前達到2.5代水平。三、移動通信的發(fā)展趨勢1、移動通信設備正朝著數(shù)字化、小型化、寬帶化方向發(fā)展。2、移動通信網(wǎng)絡正朝著綜合化、智能化、全球化、個人化方向發(fā)展。第一節(jié) 移動電話網(wǎng)絡結構一、移動電話系統(tǒng)的基本構成移動電話系統(tǒng)一般由移動手機（MS）、基站(BS)和移動交換局(MSC)組成，如P1圖1.11、 基站（1）作用：在手機與移動交換局之間起中繼作用。（2）組成：天線系統(tǒng)、基站控制器、無線接收和發(fā)射設備及電源。2、手機（1）組成：接收單元、發(fā)射單元、邏輯控制單元、操作部分及電源。（2）分類：數(shù)字式和碼分多址式。3、移動交換局（1）作用：用于實現(xiàn)移動用戶之間及移動用戶和市話用戶之間的交換接續(xù)。（2）功能：對移動用戶進行通信的控制和管理。二、移動電話網(wǎng)的體制1、服務于覆蓋方式（1）大區(qū)制優(yōu)點：網(wǎng)絡的結構簡單、投資小、見效快。缺點：頻率利用率低，容量小。（2）小區(qū)制優(yōu)點：頻率利用率高，容量大。缺點：移動通信網(wǎng)絡的控制和管理復雜。移動電話網(wǎng)（蜂窩移動電話網(wǎng)）：由若干鄰接的小區(qū)組成一個小群。，再由若干小區(qū)群構成的整個服務區(qū)。2、頻率配置（1）頻率的管理機構國際上：ITU國際電信聯(lián)盟我國：國家無線電管理委員會（2）頻率配置的條件：（1）任何相鄰的小區(qū)兩者頻率不應相同。（2）不相鄰的小區(qū)使用相同的頻率。3、信道結構無線信道（雙工信道）：手機與基站之間的一條雙向信號傳輸通道。分上、下行信號。雙工間隔：兩頻率之間的間隔。三、移動電話網(wǎng)的基本功能1、自動選擇空閑頻道 2、通話檢測與邊界切換3、位置登記與尋呼 4、計費第 一 章 移動電話基礎知識第 二 節(jié) 移動通信的電波傳播特性第 三 節(jié) GSM移動通信系統(tǒng)授課時數(shù)授課方法講授教具授課班級06級通訊1、2班授課時間第 周 星期 第 節(jié)年 月 日教學目的1、熟悉傳播損耗和多徑時延和衰落等的概念及產(chǎn)生的原因；2、理解無線信道中存在的傳播損耗和多徑時延和衰落等對移動通信的影響；3、了解GSM系統(tǒng)的主要技術標準；4、熟悉移動電話系統(tǒng)的技術特點與組成；5、掌握GSM的信道結構與信令的分類及作用；6、熟悉數(shù)字手機的工作過程。教學重點1、傳播損耗和多徑時延和衰落等的概念及產(chǎn)生的原因；2、移動電話系統(tǒng)的技術特點與組成；3、GSM的信道結構與信令的分類及作用。教學難點1、傳播損耗和多徑時延和衰落等的概念及產(chǎn)生的原因2、GSM的信道結構與信令的分類及作用；3、數(shù)字手機的工作過程課后記P20 1（4）（5），3（5）1（6）（7）（8），2（1）（2）（3）（4）（5）（7），3（6）第二節(jié) 移動通信的電波傳播特性一、傳播損耗1、傳播損耗：發(fā)射功率與接收功率的比值2、影響的因素：距離、環(huán)境和工作頻率、障礙物反射等。3、對手機的影響：造成接收信號弱，影響正常通話。二、多徑時延和衰落1、多徑時延:同一信號源的直射路徑與反射路徑的接收時間差。影響通信的可靠性。2、多徑衰落：接收信號直射波和反射波的合成強度不同造成行駛中信號強度起伏不定的現(xiàn)象。影響通話質(zhì)量。三、建筑物的穿透衰耗1、穿透衰耗：指發(fā)射源在室外時，在某一建筑物內(nèi)與建筑物外的場強之比。2、影響的因素：建筑物的材質(zhì)、室內(nèi)位置、電波頻率有關。第三節(jié) GSM移動通信系統(tǒng)一、數(shù)字移動電話系統(tǒng)的技術特點與組成1、技術特（1）主要技術特點 （2）主要優(yōu)點2、GSM系統(tǒng)介紹GSM蜂窩系統(tǒng)的主要組成部分為：網(wǎng)絡子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)、移動臺?；咀酉到y(tǒng)(BS)由基站收發(fā)臺(BTS)和基站控制器(BSC)組成；網(wǎng)絡子系統(tǒng)包括：移動交換中心(MSC)、操作維護中心(OMC)、原籍位置寄存器(HLR)、訪問位置寄存器(VLR)鑒權中心(AUC)和設備標志寄存器(EIR)等組成。移動臺(MS)MS是GSM移動通信網(wǎng)中用戶使用的設備。移動臺類型可分為車載臺、便攜臺和手機。移動臺通過無線接口拉入GSM系統(tǒng)，即具有無線傳輸與處理功能。此外移動臺必須提供與使用者之間的接口。比如，為完成通話呼叫所需要的話筒、揚聲器、顯示屏和各種按鍵?；蛘咛峁┡c其它一些終端設備的接口，如個人計算機、傳真機等。移動臺的另一個重要組成部分是用戶識別模塊(SIM)，也稱SIM卡。它基本上是一張符合ISO(開放互聯(lián))標準的“智能”磁卡，其中包括與用戶有關的無線接口的信息，也包括鑒權和加密的信息。使用GSM標準的移動臺都需要插入SIM卡，只有當處理異常的緊急呼叫時，可以在不用SIM卡的情況下操作移動臺。SIM卡的應用使一部移動臺可以為不同的用戶服務，因為GSM系統(tǒng)是通過SIM卡來識別移動用戶的，為今后發(fā)展個人通信打下了基礎?；咀酉到y(tǒng)(BSS)基站子系統(tǒng)是GSM系統(tǒng)的基本組成部分。它通過無線接口與移動臺相聯(lián)接，進行無線發(fā)送。接收及無線資源管理。另一方面，基站子系統(tǒng)與網(wǎng)絡子系統(tǒng)(NSS)中的移動交換中心(MSC)相連，實現(xiàn)移動用戶和固定網(wǎng)絡用戶之間或移動用戶之間的通信連接?；咀酉到y(tǒng)主要由基站收發(fā)信機(BTS)和基站控制器(BSC)構成。BTS可以直接和BSC相連接，也可通過基站接口設備(BIE)采用遠端控制的連接方式與BSC相連接。3、移動交換中心(MSC)：是網(wǎng)絡的核心，它提供交換功能并面向下列功能的實體：基站子系統(tǒng)(BSS)、原籍位置寄存器(HLR)、鑒權中心(AUC)、移動設備識別寄存器(EIR)、操作維護中心(OMC)和固定網(wǎng)(公用電話網(wǎng)、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN等)。從而把移動用戶和固定用戶、移動用戶與移動用戶之間相連接起來。4、用戶數(shù)據(jù)庫：原籍位置寄存器(HLR)：是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲該HLR管轄區(qū)的所有移動用戶的有關數(shù)據(jù)。其中靜態(tài)數(shù)據(jù)有移動用戶碼、訪問能力、用戶類別和補充業(yè)務等。此外，HLR還暫存移動用戶漫游時的有關動態(tài)數(shù)據(jù)。訪問用戶位置寄存器(VLR)：它存儲進入其控制區(qū)域內(nèi)來訪問用戶的有關數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是從該移動用戶的原籍位置寄存器獲取并進行暫存的，一旦移動用戶離開該VLR的控制區(qū)域，則臨時存儲的該移動用戶的數(shù)據(jù)就會被消除。因此VLR是一個動態(tài)用戶的數(shù)據(jù)庫。鑒權中心(AUC)：GSM系統(tǒng)采取了特別的通信安全措施，包括對移動用戶鑒權，對無線鏈路上的話音、數(shù)據(jù)和信令信息進行保密等。因此鑒權中心存儲著鑒權信息和加密密鑰，用來防止無權用戶拉入系統(tǒng)和保證無線通信的安全。移動設備識別寄存器(EIR)：EIR存儲著移動設備的國際移動設備識別碼(IMEI)碼，通過檢查白色、黑色和灰色三種清單，運營部門就可判斷出移動設備是屬于準許使用的，還是失竊而不準許使用的，或是由于技術故障或誤操作而危及網(wǎng)絡正常運行的MS設備，以確保網(wǎng)絡內(nèi)所使用的移動設備的唯一性和安全性。5、運行維護中心(OMC)：負責對全網(wǎng)絡進行監(jiān)控與操作。例如，系統(tǒng)的自檢、報警與備用設備的激活、系統(tǒng)故障的診斷與處理，話務量的統(tǒng)計和計費數(shù)據(jù)的記錄和傳遞，以及與網(wǎng)絡參數(shù)有關的各種參數(shù)的收集、分析、與顯示等。二、GSM系統(tǒng)的主要技術標準1、工作頻段和載頻間隔900MHz頻段：其中國家無線電管理委員會分配給中國移動為890909MHz，相應的下行頻率為935954MHz；中國聯(lián)通為909MHz915MHz，下行頻率為954MHz960MHz。所以中國移動在900MHz頻段有19MHz的帶寬，而中國聯(lián)通只有6MHz的帶寬,收發(fā)雙工間隔為45MHz。2、載頻間隔： 200KHz。三、GSM的信道結構與信令信道的配置方式：每個載頻上分成8個時隙9（時間段）TS0-TS7，同一信道的上行信號時隙與上下信號時隙錯開3個編號如P11圖1.11。信道的結構：業(yè)務信道和控制信道（CH0的TS0-TS1）。1、業(yè)務信道（1）業(yè)務信道：用于傳送數(shù)字語音信號和用戶數(shù)據(jù)。（2）業(yè)務信道復幀結構P12圖1.122、控制信道（1）控制信道：用于傳送基站與手機之間的信領與同步數(shù)據(jù)。（2）控制信道復幀結構P12圖1.13四、數(shù)字手機的工作過程1、開機的入網(wǎng)過程2、手機登記過程3、手機被呼過程4、手機主叫過程5、越區(qū)切換（1）越區(qū)切換的定義指移動臺在通話期間，當移動臺從一個小區(qū)進入另一個小區(qū)或當小區(qū)采用扇形定向天線，移動臺從小區(qū)內(nèi)一個扇區(qū)進入另一個扇區(qū)時，網(wǎng)絡能進行實時控制，把移動臺從原小區(qū)或扇區(qū)所用的信道切換到新小區(qū)或扇區(qū)另一個信道，并保證通話不間斷(用戶無感覺)。GSM系統(tǒng)越區(qū)切換的兩種情況：在待機狀態(tài)和通話狀態(tài)的切換。第 一 章 移動電話基礎知識第 一 節(jié) 移動電話網(wǎng)絡結構授課時數(shù)授課方法講授教具授課班級06級通訊3班授課時間第 周 星期 第 節(jié)年 月 日教學目的1、了解移動通信的發(fā)展簡史；2、了解我國移動通信的發(fā)展概況；3、了解移動通信的發(fā)展趨勢；4、掌握移動電話系統(tǒng)的基本組成及其作用；5、熟悉移動電話網(wǎng)的分類和頻率配置以及其信道結構；6、熟悉移動電話網(wǎng)的基本功能。教學重點1、移動電話系統(tǒng)的基本組成及其作用2、移動電話網(wǎng)的制式和頻率配置以及其信道結構。教學難點移動電話網(wǎng)頻率配置以及其信道結構的理解。課后記P20 1(1)(2)(3),3(1)(2)(3)，習慣上也稱第一代移動通信系統(tǒng)。美國貝爾實驗室研制成功先進的移動電話系統(tǒng)(AMPS)、北歐(NMT)、英國(TACS)、日本(HCMTS)。頻率900MHz.三大技術第五階段：80年代中期現(xiàn)在。模擬移動通信被數(shù)字移動通信所取代。歐洲(GSM)、美國(DAMPS)、日本(PDC)、北美(IS-95CDMA)。頻率900MHzMHz、1800 MHz、2000 MHz。習慣上也稱第二代移動通信系統(tǒng)。現(xiàn)在處于2.5代：GPRS公用無線分組交換技術的應用使數(shù)字蜂窩移動通信的傳輸速率更快，傳統(tǒng)的GMS系統(tǒng)(9.6Kb/s)，應用無線分組交換技術后速率為(9.05Kb/s171.2 Kb/s)。CDMA過渡為cdma2000-1x，速率可達144 Kb/s。未來的第三代移動通信系統(tǒng)：IMT-2000，速率達2Mb/s、10Mb/s、20Mb/s。通信頻率達3GHz直至光譜。二、我國移動通信發(fā)展情況1986年引進英國的TACS模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)，2002年模擬網(wǎng)退出移動通信系統(tǒng)。1997年引進歐洲的GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)(即全球通)，短短的十幾年的發(fā)展，目前移動電話的擁有量居世界第一，發(fā)展非常快。目前達到2.5代水平。三、移動通信的發(fā)展趨勢1、移動通信設備正朝著數(shù)字化、小型化、寬帶化方向發(fā)展。2、移動通信網(wǎng)絡正朝著綜合化、智能化、全球化、個人化方向發(fā)展。第二節(jié) 移動電話網(wǎng)絡結構一、移動電話系統(tǒng)的基本構成移動電話系統(tǒng)一般由移動手機（MS）、基站(BS)和移動交換局(MSC)組成，如P1圖1.12、 基站（1）作用：在手機與移動交換局之間起中繼作用。（2）組成：天線系統(tǒng)、基站控制器、無線接收和發(fā)射設備及電源。2、手機（1）組成：接收單元、發(fā)射單元、邏輯控制單元、操作部分及電源。（2）分類：數(shù)字式和碼分多址式。3、移動交換局（1）作用：用于實現(xiàn)移動用戶之間及移動用戶和市話用戶之間的交換接續(xù)。（2）功能：對移動用戶進行通信的控制和管理。二、移動電話網(wǎng)的體制1、服務于覆蓋方式（1）大區(qū)制優(yōu)點：網(wǎng)絡的結構簡單、投資小、見效快。缺點：頻率利用率低，容量小。（2）小區(qū)制優(yōu)點：頻率利用率高，容量大。缺點：移動通信網(wǎng)絡的控制和管理復雜。移動電話網(wǎng)（蜂窩移動電話網(wǎng)）：由若干鄰接的小區(qū)組成一個小群。，再由若干小區(qū)群構成的整個服務區(qū)。2、頻率配置（1）頻率的管理機構國際上：ITU國際電信聯(lián)盟我國：國家無線電管理委員會（2）頻率配置的條件：（1）任何相鄰的小區(qū)兩者頻率不應相同。（2）不相鄰的小區(qū)使用相同的頻率。3、信道結構無線信道（雙工信道）：手機與基站之間的一條雙向信號傳輸通道。分上、下行信號。雙工間隔：兩頻率之間的間隔。三、移動電話網(wǎng)的基本功能1、自動選擇空閑頻道 2、通話檢測與邊界切換3、位置登記與尋呼 4、計費第四節(jié) 雙頻數(shù)字移動通信系統(tǒng)一、雙頻數(shù)字系統(tǒng)的工作頻段1、工作頻段 目前國家無線電管理委員會分配給中國移動的頻段為1710 MHz1720 MHz，下行為1805 MHz1815 MHz。頻道間隔為200KHz，收發(fā)雙工間隔為95MHz。2、與GSM900的區(qū)別：帶寬、雙工間隔不同，信道帶寬相同。二、雙頻數(shù)字通信系統(tǒng)的構成三、雙頻切換1、小區(qū)切換 2、頻段切換四、雙頻數(shù)字系統(tǒng)帶來的新服務五、雙頻數(shù)字系統(tǒng)主要技術標準1、工作頻段 2、載頻間隔3、調(diào)制數(shù)據(jù)速率 4、數(shù)字調(diào)制方式5、語音編碼方式第五節(jié) CDMA移動通信系統(tǒng)CDMA系統(tǒng)：采用碼分多址的方式的蜂窩移動電話系統(tǒng)。一、CDMA技術原理1、技術原理 （略） 2、主要優(yōu)點：擴大網(wǎng)路的用戶容量和提高通信質(zhì)量二、CDMA主要技術特征（6個）三、CDMA系統(tǒng)組網(wǎng)方式CDMA系統(tǒng)包括：CDMA手機、集中基站控制器、基站收發(fā)信機子系統(tǒng)、移動電話交換中心和運行維護中心。1、基站收發(fā)信機子系統(tǒng)（1）組成 （2）作用2、集中基站控制器（1）移動性管理器 （2）代碼轉換器3、運行維護中心第二章 手機功能電路原理分析第一節(jié) 讀識手機電路圖的一般方法讀識手機原理電路圖：熟悉手機電路的特點和工作的基本原理。讀圖的過程：是綜合應用已學過的電子電路基礎知識，分析問題和解決問題的過程。一、手機的電路圖1、方框圖（1）方框圖：是一種用各種方框和連線來表示整機電路、系統(tǒng)電路或功能電路的組成情況的簡圖。（2）特點：直觀易懂，用于分析整機電路組成和各部分單元電路之間的關系及信號流程。2、電路原理圖（1）電路原理圖：用于體現(xiàn)電子電路的結構與工作原理的一種詳圖，由各種電子元器件組成。（2）特點：反映了電器的電氣連接，用于分析整機的工作原理。3、印制電路板圖（1）印制電路板圖：是元器件的位置及銅箔連線的實際排列圖。（2）特點：反映了電器電路板上的元件位置及銅箔的走線情況。用于在檢修中元器件和測試點的查找。二、讀識手機電路圖的一般方法（1）了解用途 （2）化整為零（3）找出通路 （4）抓住聯(lián)系（5）分析元件第二節(jié) GSM手機的基本組成一、GSM手機的基本組成GSM移動臺由三大部分組成：射頻處理部分（發(fā)射和接收）、邏輯/音頻部分（微處理控制電路和語音處理電路）、輸入輸出接口部分。（一）射頻部分射頻部分一般指手機電路的模擬射頻、中頻處理部分。包括發(fā)送部分、接收部分與頻率合成器。1、接收部分（高頻接收機）（1）組成：包括天線開關、射頻放大、混頻、中頻濾波、中頻放大等。（2）作用：從多種無線信號及干擾電波中選擇出所需接收的有用信號。2、發(fā)送部分（1）組成：包括帶通濾波器、GMSK調(diào)制器、射頻功率放大器、天線開關等，以I/O信號被調(diào)制為更高的頻率模塊為起始界。（2）作用：將待發(fā)射的信號（語音信號、數(shù)據(jù)信號等）調(diào)制于射頻載波上，并經(jīng)功率放大后由天線以電波的形式發(fā)射給基站。3、鎖相環(huán)頻率合成器（提供穩(wěn)定度和準確度很高的一系列信號源）（二）邏輯/音頻部分1、組成：CPU、存儲器和數(shù)據(jù)處理器2、作用：完成復雜信令的處理和系統(tǒng)控制。3、手機工作狀態(tài)的控制：定時控制、數(shù)字系統(tǒng)控制、發(fā)射與接收控制以及人機接口控制等。（三）輸入輸出接口電路包括模擬語音接口（A/D、D/A變換，話筒、指示器）、數(shù)字接口（數(shù)字終端適配器）和人機接口（顯示器、鍵盤、SIM卡）。二、GSM手機的語音信號處理1、送話信號處理（略）2、受話信號處理（略）第三節(jié) 接收機電路接收電路電源接通后即保持工作狀態(tài)，發(fā)射電路僅在通話期間才工作，二者共用一個天線，信號有雙工器進行切換。一、接收電路功能1、選擇信號 2、放大信號3、手機信號的變換（調(diào)制、解調(diào)、變頻等概念）二、接收電路（機）的分類根據(jù)其實現(xiàn)的方式不同可為三類：1、直接變頻接收機； 2、超外差一次變頻接收機。 3、超外差兩次變頻接收機； 三、接收機電路分析1、天線電路由雙工器或天線開關電路組成，實現(xiàn)信號的切換。2、低噪聲放大器（1）作用 （2）分類（3）在電路中的識別3、第一變頻器（出現(xiàn)故障會導致手機無接收或接收差）（1）作用及位置 （2）混頻電路4、中頻放大器（出現(xiàn)故障會導致手機接收差）（1）作用 （2）分類5、第二變頻器6、解調(diào)器（1）作用 （2）分類第四節(jié) 發(fā)射機電路一、發(fā)射機電路功能1、調(diào)制、變頻 2、功率放大3、自動功率控制二、發(fā)射機電路分類不同的廠家，實現(xiàn)調(diào)制的方式可能不同，大致可為三類，它們最大的不同在于最終發(fā)射信號的產(chǎn)生方式不同。1、調(diào)制音頻信號直接上變頻到GSM射頻頻道上； 2、調(diào)制音頻信號先到某一中頻，再經(jīng)過一次上變頻，變到GSM射頻頻道上。 3、帶發(fā)射變換電路的發(fā)射機 二、發(fā)射機電路分析1、發(fā)射變頻器（TXVCO）利用非線性器件的非線性實現(xiàn)信號頻率變換。2、倍頻器（輸出信號等于輸入信號頻率整數(shù)倍的電路）（1）功能：提高調(diào)頻調(diào)制的靈敏度和整機工作的穩(wěn)定性。（2）倍頻原理（略）3、射頻功率放大器（1）要求（4點）2、自動功率控制框圖及原理（略）第五節(jié) 鎖相環(huán)頻率合成器頻率合成（頻率總合）：是對基準晶體振蕩頻率進行加、減、乘、除四則運算，來產(chǎn)生穩(wěn)定度和準確度很高的大量離散頻率的技術，由邏輯單元電路的信道指令可控制頻率合成器的輸出信號頻率。一、基本鎖相環(huán)頻率合成器1、電路組成（P33圖2.17）2、電路原理（f0=Nf基準）二、手機頻率合成器實例分析1、第一本振頻率合成器（1）組成框圖（P34圖2.18） （2）工作過程（略）2、第二本振頻率合成器（1）組成框圖（P34圖2.19） （2）工作過程（略）第六節(jié) 邏輯控制電路移動電話的邏輯系統(tǒng)是非常復雜的，整個邏輯電路相當于一部微型計算機。邏輯電路系統(tǒng)內(nèi)部電路非常復雜，在早期的移動電話中，邏輯電路中的很多單元電路功能是由獨立的芯片完成的。但現(xiàn)在的手機中的邏輯芯片集成度非常高，集成電路數(shù)目減少。整個邏輯電路包含中央處理單元、存儲器單元、各種接口單元、數(shù)字語音處理器等等。數(shù)字語音處理、編碼解碼等實際上完成于接收的數(shù)字語音處理或發(fā)射的數(shù)字語音處理流程中。在接收方面，RXI/Q信號在邏輯音頻電路中經(jīng)GMSK解調(diào)、去分間插入、解密、信道解碼、PCM解碼等腰三角形處理，還原成模擬的話音信號。在發(fā)射方面，模擬的話音信號在邏輯電路中經(jīng)PCM編碼、均衡、加密以及TXI/Q分離等，輸出發(fā)射機的基帶信號TXI/Q。一、邏輯控制電路的功能1、微處理器（1）對頻率合成器進行控制 （2）對尋呼信號進行用戶碼的識別（3）對發(fā)射功率進行監(jiān)測和控制（4）語音信息處理（5）控制SIM卡，實現(xiàn)與SIM的信息交換與控制（6）手機的智能化控制（7）讀取鍵盤輸入信息（8）控制顯示驅(qū)動器（9）靜噪控制2、存儲器（1）RAM用于存儲CPU工作過程中的數(shù)據(jù)。（2）閃速存儲器FLASH（大碼片）1）作用：用于生產(chǎn)線上對手機安裝系統(tǒng)軟件或?qū)Τ鰪S的手機進行軟件升級。2）特點：a、低電壓在線編程，使用方便，可多次擦寫。 b、小扇區(qū)編程靈活、速度快。（3）EEPROM：主要存儲手機的機身號碼、電話號碼薄、鎖機碼及其他設置。二、邏輯電路中的有關信號1、邏輯電路中的控制信號充電控制信號：控制充電電路給電池充電。開機維持信號：自動頻率控制信號(AFC)：控制手機的時鐘與蜂窩系統(tǒng)時鐘一致。頻率合成控制信號(SYNDAT、SYNEN、SYNCLK)：控制頻率合成電路工作在相應的信道上。頻段切換信號(BAND、BANDSEL、BANDSELECT、HAND)：雙頻手機中才有此信號，控制手機在GSM和DCS頻段自動切換。功率控制參考電平：接收機啟動控制信號(RXEN、RXON)：該信號開機就有，若該信號不正常，則接收機肯定不能正常工作。發(fā)射機啟動控制信號(TXEN、TXON)：該信號只有在發(fā)射機工作時才有。各種電源啟動控制信號：它們控制相應的電壓調(diào)節(jié)器在適當?shù)臅r間啟動，如RXPWR、TXPER、SYNPWR等。存儲器的片選控制信號：控制邏輯電路中的RAM、E2PROM、FLASH等芯片工作。2、邏輯電路中的時鐘信號移動電話中的基準時鐘信號就是基準頻率時鐘信號（部分GSM手機是13MHz、有的為26MHz）和32.768KHz的時鐘。三、手機邏輯控制電路實例分析（愛立信GH398）第七節(jié) 語音信號的數(shù)字化1、數(shù)字手機語音處理框圖（P41圖2.26）。2、語音處理電路包括：A/D器、PCM編碼和解碼電路、語音編解碼器。一、語音信號的模/數(shù)轉換模/數(shù)轉換器（A/D或ADC）：將連續(xù)變化的模擬信號轉換為二進制數(shù)碼的電路。工作過程：取樣、量化、編碼。如P41圖2.27。1、取樣（1）取樣：將連續(xù)變化的信號轉換為一個個等間隔的脈沖信號，其幅值等于各瞬間模擬信號的幅值的過程。（2）取樣條件：fs不小于2fmax。（GSM手機為8KHZ）（3）取樣原理（略）2、量化（1）量化：將取樣后的信號用“四舍五入”的辦法歸類為若干個幅值取值的量化信號的過程。（2）量化的方式：均勻量化：在聲音較小時，會產(chǎn)生較大的噪聲。非均勻量化：（我國采用A律13折線壓縮特性）3、PCM編碼與解碼 （1） PCM編碼1）PCM編碼：將取樣并量化的信號變換成一組二進制數(shù)碼的過程。2）PCM編碼的過程（略）（2）PCM解碼（略）二、語音編碼與解碼1、語音編碼（1）語音編碼的目的：壓縮語音數(shù)據(jù)量。（2）分類：波形編碼和聲源編碼。（3）規(guī)則激勵線性預測（RPE-LTP）語音編碼器線性預測是指一個語音取樣值可用過去若干個語音取樣值的線性組合來擬合。2、語音解碼（略）3、語音處理電路實例（略）第八節(jié) 信道編碼與交織技術一、信道編碼信道編碼：是指在信息發(fā)送前，于信息碼中添加檢驗碼，以供接收端檢測后糾正受噪聲干擾造成的錯碼。這種檢測碼的生成叫信道編碼。與語音編碼的不同：語音編碼壓縮碼量，信道編碼提高抗干擾能力。1、基本原理（1）編碼過程中的處理（2）編碼后的一幀信號的總位數(shù)和總傳輸速率2、信道編碼的種類奇偶校驗碼、重復碼和循環(huán)碼。二、交織技術1、在手機數(shù)據(jù)信號的傳送過程中出現(xiàn)錯誤的情況：隨機錯碼和突發(fā)性錯碼。2、交織技術：就是在發(fā)送端將信息碼排列順序打亂，重新排列組合，使不同幀的信息碼相互穿插交織后再發(fā)送到信道中去。3、交織編碼的方式三、信道均衡 第九節(jié) 數(shù)字信號的調(diào)制和解調(diào)1、調(diào)制和解調(diào)的概念2、對調(diào)制電路的要求一、相移鍵控調(diào)制方式和基本原理1、調(diào)制方式的分類（1）模擬信號調(diào)制方式的分類：AM、FM、PM。（2）數(shù)字信號調(diào)制方式的分類：ASK、FSK、PSK。2、相移鍵控（數(shù)字信號的相位調(diào)制）（1）絕對相移a、工作過程 b、特點（2）相對相移a、工作過程 b、特點二、GSM手機的數(shù)字處理（GMSK）1、差分編碼器2、數(shù)據(jù)分離電路3、載波調(diào)相器（1）有關概念1）雙位碼：奇偶數(shù)兩位二進制數(shù)碼的組合。2）四相調(diào)制（/2、/4兩種）：利用載波的四種相位來表征雙位碼的四種數(shù)據(jù)。-信息的傳輸速率高。（2）載波調(diào)相器1）組成 2）工作過程及波形4、加權相乘器（抑制帶外干擾）最小移頻鍵控調(diào)制：使跳邊的調(diào)制數(shù)碼換為連續(xù)變化的正弦脈沖信號，然后再進行載波調(diào)相，使輸出的調(diào)相載波信號其相位是連續(xù)的。5、高斯濾波器（抑制鄰近信道的干擾）三、GSM手機的數(shù)字解調(diào)（相干解調(diào)和非相干解調(diào)）四、GSM手機的語音信號處理發(fā)射過程話音經(jīng)話筒進行聲電轉換，送入PCM編解碼器，在其軟件部進行音頻放大，再進行PCM抽樣（抽樣頻率為8KHz）、量化、編碼（即進行A/D轉換）后得到PCM數(shù)字信號。此數(shù)字信號送到數(shù)字音頻處理器，在其內(nèi)部完成話音的RPE-LTP混合編碼產(chǎn)生影響13kbit/s的數(shù)字信號，再進行信道編碼（對每20ms有260bit的信號分組編碼、1/2卷積編碼），即加上9.8kbit/s的糾錯碼元，最后形成傳輸速度為456bit/20ms=22.8kbit/s的數(shù)字信號。經(jīng)編碼后語音信號和信令信號進入交織及加密單元。在交織單元中，456bit被分成857bit塊先被存儲，再和前后20ms語音的4個57bit交織組合成8個114bit。并且在每個114bit塊中，這些來自兩個20ms話音的57bit再次每比特交織形成114bit.這些114bit塊進入加密單元與114bit加密數(shù)據(jù)“異或”形成已加密數(shù)據(jù)流，在加密后的114bit中再加入訓練比特和頭、尾比特等、組成156.25比特（包括8.25位保護比特）的突發(fā)脈沖序列。這些突發(fā)脈沖序列按邏輯信道類型組合到不同的時隙和TDMA幀數(shù)據(jù)流，再經(jīng)GMSK調(diào)制形成發(fā)射I、Q基帶信號（TXI、TXQ）。TXI、TXQ信號送到中頻模塊，經(jīng)I、Q正交調(diào)制器將其調(diào)制到相應的載頻上以產(chǎn)生發(fā)射中頻信號，發(fā)射中頻信號送到前端混頻電路與受頻率合成器控制的本振信號進行混頻，從而產(chǎn)生890915MHz的發(fā)射信號。該信號先經(jīng)過濾波以減小噪聲，然后送到發(fā)射功率放大器進行放大，經(jīng)天線轉換器的TX通道送到天線發(fā)射出去。接收過程從天線接收下來的935960MHz射頻信號，經(jīng)濾波及放大后在混頻模塊中與受頻率合成器控制的本振信號進行混頻，然后送到聲表面濾波器濾波以濾出雜散信號而得到純凈的中頻信號，再經(jīng)中頻放大，進入中頻模塊進行發(fā)射的反過程，產(chǎn)生I、Q基帶信號(RXI、RXQ)。RXI、RXQ信號送到數(shù)字信號處理器，在數(shù)字信號處理器內(nèi)進行GMSK解調(diào)、均衡、信道分離、解密、去交織，產(chǎn)生22.8kbit/s的數(shù)字信號，再經(jīng)信道解碼(即去掉9.8kbit/s的糾錯碼元)、語音解碼(RPE-LTP)形成13kbit/s的數(shù)字信號。經(jīng)過處理后的數(shù)字信號再送到PCM編解碼器進行PCM解碼，再將數(shù)字音頻信號進行D/A轉換得到模擬話音信號(頻率為3003400Hz)，經(jīng)放大后推動聽筒發(fā)聲。第十節(jié) 手機電源電路1、手機電源電路的作用：向手機各部分電路提供合適的工作電壓或工作電流。2、手機電源電路的相同點：總電壓是2.4-4.8V穩(wěn)定的直流電，射頻和邏輯/音頻部分獨立供電，互不干擾。3、組成：電源切換電路、直流穩(wěn)壓供電電路、電池充電電路和負電壓產(chǎn)生電路（有的沒有）。一、電源切換電路（機內(nèi)電池供電與外界電源供電的切換）二、直流供電電路1、射頻供電電路（V998手機射頻電源電路）一般供給射頻發(fā)射、射頻接收機頻率合成電路中的各單元電路。2、邏輯供電電路（V998手機邏輯電源電路）主要為微處理器、各種存儲器、語音處理電路、SIM卡接口電路等供電。三、電池充電電路（V998手機電池充電電路）手機的充電電路主要由電池電量檢測與充電控制器兩部分組成，其作用是檢測機內(nèi)電池電量，并控制外接電源對機內(nèi)電池的充電。四、負電壓產(chǎn)生電路（利用電容的充放電產(chǎn)生負電壓）用于產(chǎn)生負電壓給顯示屏、射頻功放等供電。第四章 GSM手機電路分析與故障檢修第一節(jié) Nokia3210手機一、電路原理分析（一）射頻部分工作原理1、接收單元（1）組成電路分析它主要由天線開關電路、接收前端電路、一本振電路、二本振電路、接收中頻處理電路、GMSK解調(diào)電路、信道解碼電路、語音解碼電路、PCM解碼電路以及音頻放大電路等組成。A、天線開關電路 它主要由Z500、Z503、Z504、N503、X500、X501等組成。其主要作用是完成GSM900頻段內(nèi)信號與DCS1800頻段內(nèi)信號的自動切換及各頻段內(nèi)收、發(fā)信號的自動轉換。Z500：GSM頻段收發(fā)合路器，其主要功能是完成GSM頻段內(nèi)收、發(fā)信號的自動轉換。Z503：雙頻切換開關，其主要功能是完成GSM頻段信號與DCS1800頻段內(nèi)信號的自動切換。Z504：DCS頻段定向耦合器，其主要功能是受控對DCS1800頻段內(nèi)的收、發(fā)信號進行轉換。N503：DCS頻段定向耦合器的控制管，其控制信號VRX-1由電源模塊N100的E1端提供，當其為高電平時，控制Z504選通DCS1800頻段的正常接收信號，當VRX-1不低電平時，它控制Z504選通DCS頻段的正常發(fā)射信號。X500、X501：天線接口。B、接收前端電路3210手機的接收前端電路包括三部分：即GSM900頻段的接收前端電路、DCS1800頻段的接收前端電路及接收前端雙頻切換控制電路。GSM900頻段接收前端電路：它主要，由N600、Z600、Z700以及相關的外圍元件組成。其主要作用是對輸入的GSM900頻段的接收信號進行高頻放大，再與輸入的一本振信號進行混頻，產(chǎn)生71MHz的接收中頻信號。N600：前端模塊，其主要作用是對輸入的GSM頻段信號進行放大后再混頻產(chǎn)生71MHz的中頻信號。Z600：GSM900頻段高頻濾波器(聲表面濾波器)，中心頻率為940.7MHz，帶寬為25MHz，其主要作用是擬制來自天線的雜散信號、阻塞信號以及來自本振蕩器的泄漏信號等。Z700：71MHz中頻濾波器，其主要作用是提高對接收信號的選擇性，即提高接收機的靈敏度，擬制鄰頻信號。DCS1800頻段接收前端電路：它主要由N600、Z602、Z700及相關的外圍元件組成。其主要作用是對輸入的DCS1800頻段的接收信號進行高頻放大，再依次與輸入的一本振信號及二本振信號進行混頻，產(chǎn)生71MHz的中頻信號。N600：前端模塊，對DCS頻段信號進行高頻放大，然后進行兩次混頻得到71MHz的中頻信號。Z602：DCS頻段高頻濾波器，中心頻率為1842.7MHz，帶寬為75MHz。Z700：71MHz中頻濾波器。接收前端雙頻切換控制電路：它主要由N600、D300及相關的外圍元件組成，其主要作用是在中央處理器D300的控制下完成GSM頻段接收前端電路 與DCS頻段接收前端電路的工作切換。注意：GSM900頻段接收信號與DCS頻段接收信號經(jīng)各自的前端電路處理后，產(chǎn)生的71MHz中頻信號均從N600的15、16腳輸出，兩個頻段開始合用一個通道進行處理。C、一本振電路組成：G700、N702、N600、N700及相關外圍元件組成。諾基亞型3210手機一本振電路如圖所示：作用：受控產(chǎn)生相應的一本振信號，供手機GSM頻段與DCS1800頻段的收、發(fā)電路使用。開機后，穩(wěn)壓模塊（N702）向一本振振蕩模塊（G700）供電，令其工作，產(chǎn)生的一本振信號由G700的OUT端輸出。經(jīng)耦合電容C608、限流電阻R619送到前端模塊（N600）的4腳（一本振信號輸入端），經(jīng)N600內(nèi)部放大后分為兩路送出：一路送到相應的接收或發(fā)射混頻電路，用以產(chǎn)生相應的接收中頻信號或發(fā)射中頻信號。另一路則經(jīng)N600內(nèi)部取樣電路取樣后，從前端模塊（N600）的1腳輸出，經(jīng)電容C703送到中頻模塊（N700）的18腳，作為一本振頻率的取樣信號供N700內(nèi)部的頻率合成器進行鑒相處理。中央處理器（D300）則通過SCLK、SDATA、及SENA等信號線，令中頻模塊（N700）內(nèi)部的頻率合成器按照頻率合成數(shù)據(jù)的信令進行編程，對取樣輸入的一本振信號進行分頻，然后再送到鑒相器與從N700的15腳輸入的13MHz基準頻率進行鑒相比較，產(chǎn)生的相應誤差控制電壓由中頻模塊（N700）的21腳輸出，經(jīng)R730、R731、R733、C734、C735、C740等組成的環(huán)路濾波器濾波后，加至一本振振蕩模塊（G700）的控制端，令其在不同的工作狀態(tài)下產(chǎn)生相應的一本振信號。D、二本振電路組成：G702、N702、N700及相關的外圍元件組成。二本振電路如圖所示：作用：產(chǎn)生464MHz二本振信號，供手機GSM900頻段與DCS1800頻段的收、發(fā)中頻等電路使用。二本振電路在GSM900頻段與DCS1800頻段的收、發(fā)狀態(tài)下均工作。當穩(wěn)壓模塊（N702）4腳輸出的VSYN1(2.8V)加至二本振振蕩模塊（G702）的VCC端時G702開始工作，產(chǎn)生的464MHz二本振信號從G702的OUT端輸出，送到中頻模塊（N700）的8腳。在N700內(nèi)部進行放大后分成兩路送出：一路經(jīng)N700內(nèi)部分頻，獲得116MHz、58MHz及116/232MHz載波頻率，供相應的接收或發(fā)射混頻器使用，用以產(chǎn)生相應的接收中頻信號或發(fā)射中頻信號。另一路則經(jīng)N700內(nèi)部取樣電路取樣后，送到其內(nèi)部的頻率合成器，并在中央處理器（D300）的控制下進行分頻，分頻后的信號再送到鑒相器與從N700的15腳輸入的13MHz基準頻率信號進行相位比較，產(chǎn)生的誤差控制電壓由中頻模塊（N700）的12腳輸出，經(jīng)由C741、C748、R711及R715等構成的環(huán)路濾波器濾波后，加至二本振振蕩模塊（G702）的控制端，令其振蕩頻率穩(wěn)定在464MHz。E、接收中頻處理電路組成：它主要由中頻模塊（N700）、陶瓷濾波器(Z701)、及相關的外圍元件組成。3210手機的接收中頻處理電路如圖所示：作用：將兩頻段(GSM900與DCS1800)接收前端電路送來的71MHz接收中頻信號進行放大、變頻及正交解調(diào)處理，形成接收I/Q信號。71MHz的接收中頻信號經(jīng)Z700濾波后，從中頻模塊(N700)的37、38腳輸入，在其內(nèi)部進行中頻信號放大，它的放大是受至36腳輸入的RXC信號的控制，其增益約為20dB，以供下一次變頻用。同時，由二本振電路產(chǎn)生的464MHz二本振信號，從中頻模塊(N700)的8腳輸入，經(jīng)內(nèi)置分頻器八分頻獲得58MHz的載波信號，此載波信號再與放大后的71MHz的接收中頻信號混頻，產(chǎn)生13MHz的接收中頻信號。此信號從中頻模塊(N700)的30腳輸出，送至陶瓷濾波器(Z701)進行濾波。擬制掉混頻產(chǎn)生的諧波分量，然后再從中頻模塊(N700)的25、26腳輸入。在N700內(nèi)部先對其進行中頻放大，然后再進行正交解調(diào)處理，并將產(chǎn)生的接收I/Q信號(RXI、RXQ)分別從中頻模塊(N700)的23、24腳輸出，送至N200進行下一步處理。F、GSM解調(diào)、信道解碼、語音解碼、PCM解碼及音頻放大電路組成：它主要由多模轉換器(N200)、中央處理器（D300）及相關的外圍元件組成。3210手機的GSM解調(diào)、信道解碼、語音解碼、PCM解碼及音頻放大電路的電路框圖如圖所示：由中頻模塊(N700)輸出的接收I/Q信號(RXI、RXQ)送至多模轉換器（N200）的G8、H8、F8、F7等端后，在N200內(nèi)部對其進行GSM解調(diào)、解密及A/D轉換處理，并形成270.833kbit/s數(shù)據(jù)流送至中央處理器（D300）。在D300內(nèi)部先對輸入的數(shù)字比特流進行去交織、解密、信道解碼，去掉糾錯碼元。同時將基站發(fā)送來的控制信息取出，去控制手機的收、發(fā)電路，恢復純凈的語音數(shù)據(jù)流，然后再送回多模轉換器(N200)。在N200內(nèi)部首先對其進行PCM解碼、將數(shù)字語音信號進行D/A轉換，還原成模擬的語音信號，然后再對模擬信號進行音頻功率放大，放大后的音頻信號由N200的D1、D2端輸出，經(jīng)電感線圈L202、L203送至聽筒(B201)，從而驅(qū)動聽筒發(fā)出聲音。當使用外接聽筒時，從聽筒插口處向D300發(fā)出一個機外聽筒允許中斷信號HEADDET，D300檢測至此信號后，則控制多模轉換器(N200)斷開機內(nèi)聽筒連接通路，開通機外聽筒連接通路，使放大后的音頻信號由N200的E1、D3端輸出，經(jīng)L200、C201、L201、C203送至外接聽筒，從而驅(qū)動外接聽筒發(fā)出聲音。（2）接收信號流程從天線接收下來的高頻信號(GSM900頻段為935960MHz，DCS1800頻段為18051880MHz)均從雙頻切換開關(Z503)的P3端輸入，經(jīng)Z503選頻后，其中GSM900頻段的接收信號由其P2端輸出，送至收發(fā)合路器(Z500)的ANT端口。DCS1800頻段的接收信號由其P1端輸出，送至定向耦合器(Z504)的ANT端口。當手機工作在GSM900頻段時，從雙頻切換開關(Z503)的P2端輸出的935960MHz接收信號，先送至GSM900頻段收發(fā)合路器(Z500)的ANT端口，經(jīng)Z500選頻后，從其RX端口輸出，再經(jīng)耦合電容C604、C633送至前端模塊(N600)的27腳。在N600內(nèi)部先對其進行高頻放大，其增益受到中央處理器(D300