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1、国家信息化计算机教化认证中等职业教化电子信息类专业“双证课程”培育方案配套教学教案手机原理与修理中国职业技术教化学会CEAC信息化培训认证管理办公室2007年03月目 录第一章挪动 根底学问3第二章手机功能电路原理分析21第三章手机修理技术根底58第四章GSM手机电路分析与故障检修85第五章手机的性能测试方法109第一章挪动 根底学问课题第一节挪动 网络构造第二节挪动通信的电波传播特性课型新课授课班级授课时数2教学目的1理解 网络构造的根本构成。2理解挪动 网的两种制式。3理解在挪动环境下无线电波的传播特性。教学重点驾驭 网络整体构成以及各部分功能。教学难点理解双工信道的工作原理。学情分析教学
2、效果教后记新授课A、引入 挪动 通讯,就是指通信誉户在挪动中进展无线通话。整个系统包括挪动交换局、基站、手机等无线或有线连接的挪动通信网络。本章将对挪动 通信系统作一般性的介绍。、新授课第一节挪动 网络构造一、挪动 系统的根本构成 挪动 系统包括:手机(MS)、机站(BS)、和挪动交换局(MSC)组成,挪动交换局通过中继线与有线市话网互联,如图所示。1基站基站是与手机进展无限通信的设备,通常通过有线电缆与挪动交换局连接,起到中继作用。挪动 系统中通常包括多个基站,每个基站覆盖一个区域。基站包括:天线系统、基站限制器、无限接收和放射设备及电源。图示为基站功能单元图。在城市,基站设备安装在楼房中,
3、天线架设于楼房顶;在郊外,基站设备可安装在 室外的集装箱内,天线架设于地形高处。2手机手机的主要构造:接收单元、放射单元、逻辑限制单元、操作部分及电源等组成。手机的制式:数字式(GSM)和码分多址式(CDMA)两大类。模拟手机根本淘汰,目前以GSM手机用户占大多数。3挪动交换局核心:挪动 交换机。它是挪动 网与市话网之间的接口。功能: 信道的管理与安排。 呼叫的处理与限制。 挪动用户越区切换和遨游限制。 挪动用户位置信息的登记与管理。 手机号码和设备号码的登记与管理。 对用户施行鉴权。 效劳类型的限制。 为挪动系统连接固定 网、综合业务数字网、公共数据网供给链路接口。二、挪动 网的体制1效劳区
4、覆盖方式分大区制、小区制两种。(1)大区制在一个效劳区域(如一个城市)只设置一个基站,构造如图所示。覆盖半径:约3050 km。放射机功率:200 W左右。内有数个无线电频道,在效劳区内不允许同时运用一样的信道,利用率低,用户数量受限。(2)小区制将一个效劳区划分为覆盖半径只有210 km的若干小区,每个小区设一个基站,构造如图所示,各个基站通过挪动交换局互相联络,并负责与市话局联络。放射功率为510 W。避开干扰相邻无线电小区不能运用一样的工作频率,但间隔小区可以运用一样频率,进步利用率,利于扩大用户数量。 挪动 网:若干相邻小区组成一个小区群,再由若干小区群构成整个效劳区。蜂窝挪动 网:无
5、线小区是圆形的,相邻小区会有部分交叠如图所示。每个小区有效覆盖区为正六边型,如图所示,类似蜂窝,故称蜂窝挪动 网。2频率配置满意的条件:任何相邻的小区两者频率不同,一样频率之间至少间隔一个小区。频率复用:不相邻的小区运用一样的频率,如图所示为4个及7个不同频率蜂窝网频率重用形式。3信道构造双工信道:手机与基站之间的一条双向信号传输通道,每个手机通话占用两个频率,一个基站放射手机接收下行信号,另一个手机放射基站接收上行信号。手机接收信号的频率与放射信号的频率是不同的,这样的信道成为双工信道,两频率之间的间隔称为双工间隔。三、挪动 网的根本功能主要任务:实现挪动用户与挪动用户之间,挪动用户与固定用
6、户之间的自动接续,其限制与管理功能具体工程为:1自动选择空闲频道。2通话检测与边界切换。3位置登记与寻呼。4计费。第二节挪动通信的电波传播特性挪动环境下考虑的电波传播特性主要有:传播损耗、多径衰落、穿透损耗。一、传播损耗定义:放射功率与接收功率的比值。理论说明电磁波的传播损耗随传播间隔 的增加而增加,间隔 大一倍,损耗增加6 dB,另外与工作频率、四周环境、障碍物反射有关。二、多径时延和衰落多径时延或差分时延:同一信号源的直射途径与反射途径的接收时间差。如图所示为电波的多径传播示意图。多径时延会造成接收信号和前一时刻的延迟信号的重叠,影响到通信的牢靠性。对于数字手机影响尤其严峻,数码混合,出现
7、错码。多经衰落:由于各种障碍物的阻挡不同,造成接收信号和反射波的合成强度不同,造成行驶中信号强弱起伏不定,相差几特别贝以上。影响通话质量。三、建筑物穿透损耗穿透损耗:放射源在室外时,某一建筑物内、外场强之比,它与建筑物构造的材质、室内位置有关,与电磁波频率有关。频率越高穿透实力越强,钢筋混凝土构造衰耗大于砖石和土木构造,高楼层比低楼层衰耗小,地下室衰耗大。(举例引入)(参照演示图讲解)(举例或照片演示)(可用实物分部介绍)(举例说明)(着重优缺点)(具体讲解)(举例介绍)练习练习题三、问答题1、2小结1挪动 系统由挪动台(MS)、基站(BS)和挪动交换局(MSC)组成。2挪动 网分大区制、小区
8、制两种。3小区制几何排列为蜂窝形态,采纳频率重用式。 布置作业练习题一、填空题1、2、3二、多项选择1、2课题第一章挪动 根底学问第三节GSM挪动通信系统课型新课授课班级授课时数2教学目的1理解GSM系统信道构造与信令。 2驾驭数字挪动 系统的技术特点。3驾驭GSM系统主要技术指标。4驾驭数字手机的工作过程。教学重点GSM系统组成及其各部分功能。教学难点数字手机的工作过程。学情分析教学效果教后记新授课A、复习双工信道、蜂窝挪动 网。B、引入世界上几种典型系统:欧洲的GSM(全球挪动通信系统)、北美的DAMPS及日本的PDC数字挪动通信系统。我国的蜂窝数字挪动通信系统一采纳GSM制式。C、新课第
9、三节GSM挪动通信系统一、数字挪动 系统的技术特点与组成1技术特点数字挪动 系统主要技术特点:(1)语音数字化将语音的模拟信号转换为数字化信号(语音编码),以二进制数码组的形式表示并传播,接收端将数字语音信号转换为模拟信号(语音解码),受话器发出声音。(2)信道编码数字挪动 系统为克制电波干扰与噪声影响带来的错码,在信道信息编码与传送时添加监视码和校验码,增加纠错实力,进步通信的精确性、牢靠性与平安性。(3)时分多址数字挪动 同一频道上各台手机通话时的数据传送是分时段进展,彼此不会窜扰。时分多址可包容更多的用户数。数字蜂窝式手机主要优点点: 采纳时分多址技术可包容更多的挪动 用户。 语音信号数
10、字化,数字信号传输纠错实力强,强抗噪性和抗干扰性,音质高,语音质量高,防止窃听。 平安性能好,手机的“识别卡”储存用户资料和密码。 为挪动用户供给自动遨游、确定位置和交换地址等效劳功能。2GSM系统介绍组成:手机、基站系统、挪动业务交换中心、维护中心,如图所示。(1)手机沟通用户与蜂窝网络的设备,符合数字蜂窝技术系统标准。用户识别卡(SIM),存储用户的有关信息。(2)基站子系统包括两部分,基站限制器和基站收发信机。手机通过无线信号与基站收发机联络,基站限制器对手机进展越区管理,适时切换到新的工作区域,保持通话的连续性。(3)挪动业务交换区其核心是数字挪动 交换机,负责限制网络的话务和全部通话
11、的交换,还起着挪动 网与其他外部网之间的接口作用。(4)用户数据库主要的两个数据库: 本地用户位置登记器(HLR) 外来业务用户位置登记器(VLR)。HLR:存储全部注册手机用户的资料,手机号码、接入的优先等级、用户当前所在位置、注册运用的电信业务和 业务等效劳数据。VLR:只存储进入覆盖区的手机用户信息,是动态数据库。认证中心(AUC):为本地用户登记器供给一个与用户有关的平安方面的鉴别参数与加密密钥。设备识别器(EIR):检查手机设备的识别码(IMEI),防止非法盗用的、有故障的、未经答应的挪动通信设备。它与挪动业务交换中心连接,挪动业务交换中心利用它来检查运用设备识别码的有效性。(5)运
12、行维护中心功能实体,通过它监控数字挪动 网络。主要功能: 报警与备用设备的激活。 系统故障诊断与处理。 话务量统计和数据的记录。 各种资料的具体分析和显示。二、GSM系统的主要技术指标GSM系统制式标准是由欧洲的16个国家共同制定。主要技术性能:1工作频段采纳双频双工通信方式,基站放射频率为935 960 MHz,手机放射频率为890 915 MHz,双工间隔为45 MHz。2载频间隔相邻载波频率之间的间隔,GSM制的载频间隔为200 kHz,这样25 MHz工作频段供给124个载频。GSM系统各载频序号对应的放射频率和接收频率见教材P9表1.1。3多址方式GSM系统采纳时分多址方式。每一频段
13、分成8个时分信道,GSM系统125各载频可供给124 8 = 992个信道。4信道速率是指分信道每秒传送的二进制数码位数,单位bit / s,GSM系统的信道速率为270.83 kbit/s。5小区半径最小0.5 km,最大35 km。6数字调制方式将数字基带信号转换成射频信号的过程。GSM系统选用高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制方式,调制指数为0.3。7语音编码方式采纳规则脉冲鼓励线性预料编码(RPE-LTP),数据传输速率为13 kbit/s。三、GSM的信道构造与信令信道的配置方式如图所示。每个载频上分成8个时隙(TS0 TS7),每个时隙供一个手机运用,可包容8个手机同时通话。同一
14、信道的上行信号时隙与下行信号错开3个编号,削减窜扰。GSM系统中规定了业务信道与限制信道两种不同的信道构造。1业务信道传送数字语音信号和用户数据。如图所示为GSM系统业务时分信道构造示意图,每个时隙持续时间为577 ms,占有156.25 bit数码,8个时隙为一个循环,8个时隙为一帧,每帧的持续时间是4.62 ms。复帧:26帧,20 ms。24帧用于传送数字语音信号,1帧A是专用限制信令帧,最终一帧I是空闲帧,作为复帧尾部的标记。A帧包括两类信令:独立专用限制信令(SDCCH):手机与基站建立联络之前,传送建立联络及信道安排的信令数据。慢速随路限制信令(SACCH):传送通话中的特定信息,
15、如功率调整、帧调整、信号强度测量数据等。快速随路限制信令(FACCH):越区切换和严峻干扰时运用。2限制信道用于传送基站与手机之间的信令与同步数据。由51帧组成复帧,时长235.28 ms,每10帧1组,分5组。每组包括:同步频率帧F(FCCH)、同步帧S(SCH)、播送限制帧B(BCCH)、公共限制帧C(CCCH)等,复帧最终一帧为空闲帧,作为完毕标记。构成如图所示。(1)同步频率帧F传送校准手机频率的信息。(2)同步帧S向手机传送同步帧信号和基站识别码。(3)播送限制帧B由基站向手机播送小区特定信息。(4)公共限制帧C在专用限制信道安排给手机之前,建立起手机与基站的连接。包括三种信令: 寻
16、呼信令,用于寻呼手机,属下行信号。 随机接入信令,作为对寻呼的响应或手机主叫登记的接入,属上行信号。 允许接入信令,为手机安排一个专用限制信道,属下行信号。四、数字手机的工作过程1开机入网过程(1)开机后自动搜寻最强的播送信道对应载频读取限制信道同步频率帧F调谐手机的频率与之同步。(2)读取限制信道的同步帧S信息找出基站识别码手机的TDMA帧与基站放射的帧同步信号同步。(3)读取播送限制帧B的小区通用信息。2手机登记过程(1)手机通过公共限制帧C的随机接入信令发出接入恳求。(2)系统接到恳求后,通过公共限制帧C的允许接入信令为手机安排一个专用限制信道(SDCCH)。(3)手机在SDCCH上完成
17、登记在SACCH传输限制指令返回待机状态监听B和C的信令,完成通话打算工作。3手机被呼过程(1)寻呼主叫呼叫手机,通过基站限制信道发出呼叫信息。(2)寻呼响应手机从基站接收下行限制信号向基站发出寻呼响应信号基站接收信息后传送给挪动交换中心,确定手机处于哪一个小区。(3)建立阶段挪动交换中心通过允许信令为手机指配一个独立专用限制信道,交换必要信息,通过慢速随路限制信令传送交换信息。(4)摘机通话系统向手机发送振铃信号手机响铃后摘机基站识别摘机信号,挪动交换中心完成接续工作,通话。4手机主叫过程(1)发呼叫信号按键拨号,数码存入手机存储器按“发送”键后发出呼叫本机识别码和被呼叫码一同从随机接入信道
18、发出去基站接收通知挪动交换中心。(2)建立阶段挪动交换中心对拨号手机的识别码进展验证,确定是否有权通过通信系统对有权的用户通过允许介入信令为手机安排专用限制信道,系统与挪动用户之间建立必要交换的信息。(3)通话系统给手机安排一个业务通道,挪动交换中心完成被叫呼叫的市话用户或其他挪动用户的接续,开场通话。5越区切换(1)守候状态下切换手机监听本小区限制帧的同时,还监听周边6个小区的无线环境,并保送本小区基站基站分析是否须要切换、何时切换、切换到哪个基站择优选取基站进展切换向原小区基站发送分别恳求,向新小区发送接收恳求基站通过公共限制帧C的允许接入信令为手机安排一个专用限制信道(SDCCH)手机在
19、新的SDCCH上完成登记,在SACCH上传输限制指令,返回待机状态。(2)通话状态下越区切换通话期间,手机利用空闲帧测量周边小区的无线环境,并完成对测量结果的分析,在SACCH上与基站沟通信息须要切换时,手机转到FACCH向基站发送越区切换恳求基站上报挪动交换中心,在短时间内完成新小区的信道安排。(举例讲解)(具体讲解)练习练习题二、多项选择题15小结1我国蜂窝数字挪动通信采纳GSM技术标准。2GSM系统规定了业务信道与限制信道两种不同的信道构造。布置作业练习题一、填空题6、7三、问答题6、7课题第一章挪动 根底学问第四节双频数字挪动通信系统课型新课授课班级授课时数2教学目的1理解双频挪动通信
20、系统的优势。2驾驭双频数字系统5个技术指标。教学重点双频数字系统的两个工作频段的频段安排。教学难点双频数字通信系统构成方案。学情分析教学效果教后记新授课A、复习GSM系统主要技术指标B、引入随着数字挪动用户数量的增长,GSM900频段的有限资源限制了手机用户的开展,引入1 800 MHz频段,两频段互相自由切换,增加了信道容量。B、新授课第四节挪动通信的电波传播特性一、双频数字系统的工作频段 双频数字系统运用GSM900与DCS1 800两个频段。GSM900包括两个25 MHz带宽的子频段,上行890 915 MHz,下行935 960 MHz。DCS1 800的容量是GSM900的三倍,包
21、括两个75 MHz带宽的子频段。GSM900和DCS1 800的上行、下行有效频段划分为200 kHz宽的信道。双频数字系统的频段安排如图所示。二、双频数字通信系统的构成双频系统技术困难的多,在切换技术上双频系统有了许多补充,如图所示是双频数字通信系统的构成方案。 第一种:挪动交换中心须要支持两种频段的基站系统,频段之间的切换由挪动交换中心限制。第二种:频段之间的切换由基站限制器干脆完成。三、双频切换小区切换:在单频GSM900系统中,一般只发生在小区的边缘的切换。它比拟效劳小区与接近小区的信号强度,从而确定是否切换。双频系统除了小区切换外,还会发生频段切换。双频手机运用过程中会检测两个频段的
22、信号强度和忙闲程度,随时切换到相应的频段上。四、双频数字系统带来的新效劳利用DCS1 800频带供给了完好的独立网络,为部分手机用户供给一种特殊效劳,包括,更高通话质量、更低呼损率。非语音业务所占比例越来越高。五、双频数字系统主要技术指标1工作频段采纳双频双工工作方式,GSM频段:基站放射频率为935960 MHz。手机放射频率890915 MHz。双工间隔为45 MHz。DCS频段:基站放射频率:1 8051 880 MHz。手机放射频率为:1 7101 785 MHz。双工间隔:95 MHz。2载频间隔DCS与GSM频段的载频间隔一样,200 kHz。3调制数据速率是指分信道每秒传送的二进
23、制数码位数,单位bit/s,系统信道速率为270.83 kbit/s。4数字调频方式采纳高斯滤波最小频率键控(GMSK)调制方式,调制指数0.3。5语音编码方式采纳规则脉冲鼓励线性预料编码(RPE-LTP),语音编码速率为13.4 kbit/s。(提问)(具体讲解)练习练习题二、多项选择题68小结1双频数字系统运用GSM900与DCS1800两个频段。2双频挪动通信系统的信道容量明显增加,有效地解决网络容量需求的问题。布置作业练习题一、填空题9三、问答题8课题第一章挪动 根底学问第五节CDMA挪动通信系统课型新课授课班级授课时数2教学目的1驾驭CDMA技术原理。2理解CDMA主要技术特征。3理
24、解CDMA组网方式。教学重点系统的主要组成部分及其功能。教学难点CDMA组网方式。学情分析教学效果教后记新授课A、复习GSM系统主要技术特征。B、引入CDMA系统又称码分多址式蜂窝挪动 系统,为现代挪动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际遨游等要求而设计的数字无线多址技术,是继GSM系统之后推出的一种新的挪动 通信系统。C、新授课第五节CDMA挪动通信系统一、CDMA技术原理 CDMA通信技术采纳扩频信号无线接入技术。如图所示为工作原理图。原理:将须要传送的具有确定频率带宽的信息数据,用一个远大于信号带宽的扩频编码(高速伪随机码)进展调制,使信息原数据的带宽被扩展,再经载波调制
25、发送出去。接收端接收宽带信息,进展相应解扩,以实现信息通信。CDMA与GSM系统比拟主要差异在于发送端多进展一次扩频调制,相应的接收端多进展扩频解调处理。二、CDMA主要技术特征1微小的放射功率通信系统采纳扩频通信和码分多址,接收端采纳多径接收技术,手机和基站的放射功率很小。又称绿色挪动通信系统。2拨叫接通率高CDMA系统容量是GSM系统的4 5倍。 包容用户数量多,拥塞少,接通率高。3极低的掉话率系统小区采纳“软切换”技术,另一个基站与手机用户连接上后,前一个基站的信号才断开,保证了手机始终能接收到信号,不存在信道拥挤接不上的问题。4极高的保密性采纳码分多址技术。用户每次通话随机安排242个
26、码中的一个;采纳扩频技术,放射到空中的信号功率很小,一般状况下难以捕获。双重爱护极大的进步了信息传递中的保密性。5极高的保真性采纳数字话音编码技术,保证了通话的保真性,且CDMA特有的无线传播方式,运用多个相关接收机承受信号,接收机从3 4个不同途径承受到手机发送的信号进展叠加,可以保证更好的信号质量。三、CDMA系统组网方式组网方式如图所示。系统设备包括:CDMA手机、集中基站限制器(CBSC)、若干个基站收发信机子系统(BTS)、挪动 交换中心(MSC)和运行维护中心(OMC-C)。功能:1基站收发信机子系统(BTS)该系统包括实现CDMA空中接口所需设备,包括:基站天线、天线接口机架、放
27、射调制/接收解调机架、线性功率放大器机架,如图所示。系统中各部分功能:(1)基站:一般配置能覆盖全向或120扇形小区的射频天线。(2)天线通过接口机架与放射调制/接收解调机架、线性功率放大器机架相连接。(3)放射调制/承受解调机架对放射信号进展扩频调制、接收信号进展扩频解调,支持CDMA信道处理。(4)线性功率放大器机架对放射信号进展放大后传送给天线。(5)天线接口机架包括:定向耦合器、滤波器、接收复用器,主要实现放射与接收信号的定向传输及衰减通信频段外的干扰信号。2集中基站限制器它供给基站系统的限制和代码转换功能。包括两个主要单元:挪动性管理器(MM)和代码转换器(XC)。(1)MM实现呼叫
28、处理限制、射频信道安排、交换限制及代码转换器限制。另外,与运行维护中心实现操作和维护功能。(2)XC两个功能:一是作为挪动交换中心与基站收发信机的接口。二是完成语音的编码/解码功能。3运行维护中心它供给操作管理人员对系统进展有效管理所需的多种不同应用,功能包括:配置管理、设备状态管理、软件安装管理、性能测试、平安管理、告警管理和故障管理等。上述功能是通过数据库管理系统、吩咐总线接口和图像用户接口的技术支持来实现的。(提问)(可参照GSM系统讲解,区分其不同)(结合演示具体讲解)练习练习题三、问答题9、10小结1CDMA系统采纳码分多址技术,可扩大网路的用户容量和进步信道质量。2CDMA系统由C
29、DMA手机、集中基站限制器(CBSC)、基站收发信机子系统(BTS),挪动 交换中心(MSC)和运行维护中心(OMC-R)五部分组成。布置作业练习题一、填空题10第二章手机功能电路原理分析课题第一节识读手机电路图的一般方法第二节GSM手机的根本组成课型新课授课班级授课时数2教学目的1驾驭手机电路图识别的一般方法。2理解GSM手机的根本组成。3理解GSM手机信号处理过程。 4驾驭GSM手机的核心限制单元的功能。教学重点手机电路图的识别方法。教学难点GSM手机信号处理过程。学情分析教学效果教后记新授课A、复习挪动 系统由哪几部分设备构成。各部分的主要功能。B、引入读识手机原理图才能针对故障现象查出
30、故障产生缘由。手机原理图的识读是有很强的规律性可以遵循的,理解每个单元的组成,遵循电路分析规律就可以读懂电路图。C、新授课第一节识读手机电路图的一般方法一、手机的电路图 对于手机消费技术人员、修理人员常常运用的电路图是:方框图、电路原理图、印制电路板(PCB)图。1方框图用各种连线和方框来表示整机电路、系统电路或功能电路的组成状况的简图。特点是直观和简洁看懂,是分析整机电路的最好工具。2电路原理图简称电路图。用于表达电子电路的构造与工作原理的一种电路详图,它由各种元器件的图形符号组成。并说明各元器件的参数,为检测和更换元器件供给根据。3印制电路板图 它是元器件的位置及铜箔连线的实际排列图,与电
31、路原理图协作运用可以较快的找到相关元器件和便于查找到有关测试点。二、读识手机电路图的一般方法按如下几个步骤进展:(1)理解用处读图之前,首先要理解一些主要部件运用在什么地方、起什么作用、有什么特点 以及能到达什么样的技术指标。(2)化整为零将总原理图分解成若干部分,弄清各部分主要功能以及每一部分由哪些根本单元电路组成。(3)找出通路 对每个根本单元电路,找出其中支流通路、信号沟通通路以及反响通路等,推断电路的供电是否正常、静态偏置是否适宜、沟通信号能否正常放大和传递、引出信号经过什么样的滤波等。(4)抓住联络 在前面几个步骤的根底上进展各部分的综合,从输入端到输出端联络起来,视察电路在电路中如
32、何进展处理、变更和放大、传递从而对整图得到一个完好相识。(5)分析元件 从支流和沟通两个角度去分析电路中一些关键元件的功能,考虑元件出现故障后会对整个电路造成什么样的影响。第二节GSM手机的根本组成一、GSM手机的根本组成 组成如下:双工器、接收机电路、放射机电路、频率合成器、音频处理电路、微处理器限制电路和用户接口等功能模块,如图所示。1双工器 由接收滤波器、放射滤波器及天线开关电路组件构成。天线接收的信号经接收滤波器进入接收电路,放射电路输出的信号经双工器的放射滤波器馈送至天线放射出去。2锁相环频率合成器由它供给稳定度和精确度很高的一系列信号源,主要作用:一是供给放射电路的射频信号,二是作
33、为接收变频电路的第一本振信号。3接收机它实际是二次变频的超外差高频接收机,选择接收有用信号。无线接收部分包括输入回路高频滤波、高频放大、变频、中频滤波、中频放大及解调。4放射机将放射的信号调制于射频载波上,并经功率放大后由天线以电波的形式放射给基站。它由射频调制、射频功率放大、带通滤波等部分组成。5微处理器限制单元是手机工作状态和各模块状态的主要限制部分,核心是单片微处理器、存储器、和数据处理器,用于完成困难信令的处理和系统限制。微处理器对手机的工作状态的限制包括定时限制、数字系统限制、放射与接收限制以及人机接口限制等。接口部分(1)语音接口。(2)数据接口。(3)人机接口。二、GSM手机的语
34、音信号处理1送话信号处理过程:声音模拟信号数字化为脉冲编码调制信号进入语音编码器,压缩数据信道编码器附加校验码交织处理,加上射频部分的跳频抗干扰微处理器限制数据信号按时分多址的标准进展格式化中频载波调制放射电路上变频转换为无线电射频功率放大放射出去。2受话信号处理过程:无线接收高频信号接收电路进展高频放大变为中频再耦合至正交相位解调器解调为低频信号波形平衡器处理因多径衰落而引起的失真信号送入交织电路复原为交织前的原信号信道解码器选取信息数据解压缩语音数据,编码语音数据复原至PCM数字信号数/模转换成模拟语音信号驱动受话器发出语音。 (提问)(结合演示讲解)(具体讲解)练习练习题一、填空题1、2
35、、3三、问答题1小结1手机主要由放射机、接收机、语音处理电路、微处理限制电路和接口单元几部分构成。2手机放射机由放射变频器、倍频电路和射频功放电路等构成。接收机一般采纳二次变频超外差电路,主要由高频放大、变频、中频放大、解调等部分构成。3手机的限制功能及数据处理由逻辑电路板来完成,其核心部件是微处理器芯片CPU,并有随机读写存储器RAM、可编程存储器EEPROM、闪速存储器FLASH支持CPU工作,同时实现对接口电路的限制。 布置作业练习题一、填空题4、5二、多项选择1、2、3课题第二章手机功能电路原理分析第三节接收机电路课型新课授课班级授课时数2教学目的1熟记接收机电路功能。2理解接收机电路
36、各部分电路的组成。3驾驭接收机电路各部分电路功能。教学重点接收机电路功能。教学难点接收机电路组成。学情分析教学效果教后记A、复习GSM手机的根本组成。 B、引入手机属于双工制系统,接收与放射共用一副天线,双工器为接收和放射信号分别供给单向通路,接通电源后,接收电路保持工作状态,而放射电路仅在通话期间工作。C、新课新授课第三节接收机电路一、接收机电路功能 主要功能:接收高频载波信号进展选择、放大和变换。主要有三方面功能。1选择接收信号宇宙空间存在各种各样的电磁波,手机要可以选择挪动通信网路的有用信号,抑制各种不须要的电磁波。2放大接收信号基站发出的信号经过一段间隔 后会衰减,手机接收后为了能推动
37、受话器发出声音,必需进展放大。3接收信号的变换手机接收到的射频信号转变为原来的基波信号。变频电路通常有两种:(1)自差式电路。(2)外差式电路。二、接收机电路分析 接收机主要由双工器、低噪声放大、变频、中频放大、鉴频解调等几部分功能电路构成,构造方框图如图所示。1天线电路接收到的电磁波转换为高频信号后首先进入天线电路。天线电路由双工器或天线开关电路组成。在GSM手机中双工器用于接收射频信号与放射射频信号通道的转换。天线开关除了实现接收与放射通道的转换外,还用于GSM900 MHz 和DCS1 800 MHz频段的切换。单频数字手机的双工器组成如图所示,它包括一个放射滤波器和一个接收滤波器。功能
38、是将接收射频信号与放射射频信号分别,防止强放射信号对接收信号的影响。双工器有三个端口: RX脚接到接收机输入端。 ANT脚接到天线接口。 TX脚接到放射机输出端。双频数字手机上运用的双工器称为双讯器,构造如图所示。它将GSM900 MHz和DCS1 800 MHz两个频段信号分开,它包括两套放射与接收滤波器,双讯器中包含开关电路,VC1和VC2是开关信号限制端。2低噪声放大器 功能:将天线接收的微弱信号放大,以满意混频器对输入信号的幅度和信噪比的要求。查找和分辨低噪放大器的方法是:(1)低噪放大器位于天线电路之后,其电路前后一般有视频滤波器,如图所示。(2)分立元件的低噪声放大器通常采纳共射电
39、路,如图所示。(3)手机电路中通常采纳LNA(Low Noise Amplifier)来表示低噪声放大器。也有部分手机的低噪声放大器被集成在一块芯片中,查找时顺着天线电路,找到集成电路的引脚,引脚标有“LNA IN”字样。3第一变频器接收变频器是将射频信号下变频为中频调制信号,功能示意图如图所示。高频放大后的截获搜射频信号 fs与频率合成器所供给的本振信号fg一道送入混频电路,产生差频信号,即第一接收中频信号fI ,该信号经第一中频放大器放大,其后就可用中频放大器进展放大,使高频分布参数的影响减小,利于放大倍数的稳定和进步。若变频电路不能正常工作,或变频电路无本机振荡信号输入、信号幅度低,则会导致手机出现无线接收或接收差的故障。4中频放大器采纳中频放大器的目的。(1)获得高增益。(2)进步选择性。类型:分立和集成两种。分立式如图所示。中频放大器对接收机的增益影响很大,若它出现故障,则通常会导致手机接收差。5第二变频器功能:将第一变频器进一步降为第二中频,再经陶瓷滤波器选通、第二中频放大器放大后送入解调器。6解调器功能:对调制信号进展解调,将接收信号复原成含有语音和数据信息的基带信号。解调技术通常有锁相解调器、正交鉴频解调器等。如图所示为锁相解调器的方框图。如图
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