数字手机电路组成学习教案.pptx
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1、会计学1数字手机电路数字手机电路(dinl)组成组成第一页,共46页。射频射频射频射频(sh pn)(sh pn)电路概述电路概述电路概述电路概述n n组成:接收射频电路组成:接收射频电路组成:接收射频电路组成:接收射频电路(dinl)(dinl)、发射射频电路、发射射频电路、发射射频电路、发射射频电路(dinl)(dinl)、频、频、频、频率合成器率合成器率合成器率合成器1.接收射频接收射频(sh pn)电路电路组成:天线电路、射频滤波器、低噪声放大器、混频器、组成:天线电路、射频滤波器、低噪声放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器、中频解调器(中频滤波器、中频放大器、中频解调器(RXI/Q
2、解调器)等。天解调器)等。天线电路由天线和天线开关组成。线电路由天线和天线开关组成。n功能:把天线接收到的射频信号变为功能:把天线接收到的射频信号变为67.707kHz的模拟接收基的模拟接收基带信号。带信号。n接收基带信号(接收基带信号(RXI/Q)定义:即接收同相)定义:即接收同相/正交信号,分正交信号,分为模拟接收基带信号和数字接收基带信号。为模拟接收基带信号和数字接收基带信号。第2页/共46页第二页,共46页。2.2.发射射频发射射频发射射频发射射频(sh pn)(sh pn)电路电路电路电路n n组成组成组成组成(z(z chn chn):发射基带信号带通滤波器、:发射基带信号带通滤波
3、器、:发射基带信号带通滤波器、:发射基带信号带通滤波器、TXI/QTXI/Q调制调制调制调制器、功率放大器和天线电路等器、功率放大器和天线电路等器、功率放大器和天线电路等器、功率放大器和天线电路等3.频率频率(pnl)合成器合成器功能:提供振荡信号以实现接收信号和发射信号的频率变换。功能:提供振荡信号以实现接收信号和发射信号的频率变换。n组成:参考振荡器、发射鉴相器(组成:参考振荡器、发射鉴相器(PD)、低通滤波器()、低通滤波器(LPF)、)、分频器和压控振荡器(分频器和压控振荡器(VCO)n功能:把功能:把67.707kHz的模拟发射基带信号变为射频信号,并的模拟发射基带信号变为射频信号,
4、并经天线辐射出去。经天线辐射出去。n发射基带信号(发射基带信号(TXI/Q)定义:发射同相)定义:发射同相/正交信号,分为模正交信号,分为模拟发射基带信号和数字发射基带信号。拟发射基带信号和数字发射基带信号。第3页/共46页第三页,共46页。电源电路电源电路电源电路电源电路(dinl)(dinl)概述概述概述概述n n分类:电源模块、锂电池和后备分类:电源模块、锂电池和后备分类:电源模块、锂电池和后备分类:电源模块、锂电池和后备(hubi)(hubi)电池等电池等电池等电池等n功能:实现功能:实现(shxin)手机与用户的信息交换与控制。手机与用户的信息交换与控制。人机界面电路概述人机界面电路
5、概述n功能:完成对锂电池电源(或外接电源)进行变换,以得到手机所需功能:完成对锂电池电源(或外接电源)进行变换,以得到手机所需的各种不同电压电源,并在手机开机时为的各种不同电压电源,并在手机开机时为CPU提供总复位信号等。提供总复位信号等。n分类:按键电路、显示电路、振铃电路、受话器电路、话分类:按键电路、显示电路、振铃电路、受话器电路、话音拾取电路、音拾取电路、SIM卡座电路等。卡座电路等。n话音拾取电路功能:将语音信号变换为模拟信号话音拾取电路功能:将语音信号变换为模拟信号第4页/共46页第四页,共46页。基带电路基带电路基带电路基带电路(dinl)(dinl)概述概述概述概述 数字手机基
6、带电路的组成数字手机基带电路的组成组成组成功能功能逻辑控制系统逻辑控制系统对手机整个工作过程和信号处理进对手机整个工作过程和信号处理进行管理控制与协调行管理控制与协调音频音频处理处理电路电路接收接收基带基带电路电路模拟基带电路模拟基带电路PCM解码、解码、GMSK解调等解调等数字基带电路数字基带电路语音解码、信道解码、去交织、解语音解码、信道解码、去交织、解密等密等发射发射基带基带电路电路模拟基带电路模拟基带电路PCM编码、编码、GMSK调制等调制等数字基带电路数字基带电路语音编码、信道编码、交织、加密语音编码、信道编码、交织、加密第5页/共46页第五页,共46页。1.1.逻辑控制系统逻辑控制
7、系统逻辑控制系统逻辑控制系统(kn(kn zh x t zh x t n n)(微控制器单元,(微控制器单元,(微控制器单元,(微控制器单元,MCUMCU)n n组成组成组成组成(z(z chn chn):中央处理器、存储器、串行并行:中央处理器、存储器、串行并行:中央处理器、存储器、串行并行:中央处理器、存储器、串行并行I/OI/O、存储器中断控制电路和看门狗定时器等。存储器中断控制电路和看门狗定时器等。存储器中断控制电路和看门狗定时器等。存储器中断控制电路和看门狗定时器等。n功能:用于对手机工作过程进行管理控制,包括开机操作功能:用于对手机工作过程进行管理控制,包括开机操作(cozu)、射
8、频部分控制以及外部接口、键盘、显示器、射频部分控制以及外部接口、键盘、显示器、SIM卡的管理和控制等。卡的管理和控制等。n1)中央处理器()中央处理器(CPU):完成微控制器单元的功能。):完成微控制器单元的功能。n2)只读存储器:在正常工作状态下只能从中读取数据,不能修)只读存储器:在正常工作状态下只能从中读取数据,不能修改或重新写入数据。只适用于存储固定数据的场合。改或重新写入数据。只适用于存储固定数据的场合。n手机工作时,一般先由手机工作时,一般先由ROM中的引导程序启动系统,再从闪中的引导程序启动系统,再从闪存中读取系统程序和应用程序。存中读取系统程序和应用程序。第6页/共46页第六页
9、,共46页。3 3)随机读取存储器用于存储手机运行过程中需要)随机读取存储器用于存储手机运行过程中需要)随机读取存储器用于存储手机运行过程中需要)随机读取存储器用于存储手机运行过程中需要(xyo)(xyo)暂时保留的暂时保留的暂时保留的暂时保留的信息数据。信息数据。信息数据。信息数据。n分类:接收音频信号处理分类:接收音频信号处理(xn ho ch l)电路和发射音频信电路和发射音频信号处理号处理(xn ho ch l)电路。电路。2.音频处理音频处理(chl)电路电路4)电擦除存储器又称为码片。主要存放手机系统参数和一些)电擦除存储器又称为码片。主要存放手机系统参数和一些可修改的数据,以及一
10、些检测程序,如电池检测程序、显示电压可修改的数据,以及一些检测程序,如电池检测程序、显示电压检测程序等。检测程序等。5)闪烁存储器俗称版本或字库,以代码形式装载手机的基本程序、)闪烁存储器俗称版本或字库,以代码形式装载手机的基本程序、功能程序、监控程序、中文字库和固定参数。功能程序、监控程序、中文字库和固定参数。n前者用于将接收基带信号还原为音频信号,后者将发射音频信号变换前者用于将接收基带信号还原为音频信号,后者将发射音频信号变换为发射基带信号。为发射基带信号。n通常将接收音频信号处理电路和发射音频信号处理电路分别称为通常将接收音频信号处理电路和发射音频信号处理电路分别称为接收基带电路和发射
11、基带电路。接收基带电路和发射基带电路。第7页/共46页第七页,共46页。(1 1)接收)接收)接收)接收(jishu)(jishu)基带电路基带电路基带电路基带电路n n功能功能功能功能(gngnng)(gngnng):对接收基带信号进行:对接收基带信号进行:对接收基带信号进行:对接收基带信号进行PCMPCM解码、信道解解码、信道解解码、信道解解码、信道解码、去交织、自适应均衡、解密、语音解码等处理。码、去交织、自适应均衡、解密、语音解码等处理。码、去交织、自适应均衡、解密、语音解码等处理。码、去交织、自适应均衡、解密、语音解码等处理。n组成组成(z chn):GMSK解调器、数字信号处理器解
12、调器、数字信号处理器(DSP)、)、PCM解码器等。解码器等。nDSP对对GMSK解调器得到的数字接收信号进行信道解码、去解调器得到的数字接收信号进行信道解码、去交织、解密、语音解码等处理。交织、解密、语音解码等处理。nPCM解码器将解码器将DSP输出的数字信号进行输出的数字信号进行D/A转换,得到模拟音转换,得到模拟音频信号。频信号。nGMSK解调器将接收基带信号变换为数字接收信号。解调器将接收基带信号变换为数字接收信号。第8页/共46页第八页,共46页。n功能功能(gngnng):对话音拾取电路得到的模拟信号进行:对话音拾取电路得到的模拟信号进行PCM编码、语音编码、信道编码、交织、加密等
13、处理。编码、语音编码、信道编码、交织、加密等处理。(2)发射)发射(fsh)基带电路基带电路n组成组成(z chn):PCM编码器、数字信号处理器、编码器、数字信号处理器、GMSK调制器等。调制器等。n信号处理过程:话音拾取电路得到的模拟音频信号经信号处理过程:话音拾取电路得到的模拟音频信号经PCM编码器编码器进行进行A/D转换得到数字信号。转换得到数字信号。n数字信号处理器(数字信号处理器(DSP)对)对PCM编码器输出的发射数字信号进行编码器输出的发射数字信号进行语音编码、交织、信道编码、加密等处理,以及语音编码、交织、信道编码、加密等处理,以及GMSK调制、调制、TXI/Q分离等,得到模
14、拟发射基带分离等,得到模拟发射基带TXI/Q信号。信号。第9页/共46页第九页,共46页。(3 3)模拟基带电路)模拟基带电路)模拟基带电路)模拟基带电路(dinl)(dinl)与数字基带电路与数字基带电路与数字基带电路与数字基带电路(dinl)(dinl)n n根据基带电路处理的信号是模拟基带信号还是数字基带信根据基带电路处理的信号是模拟基带信号还是数字基带信根据基带电路处理的信号是模拟基带信号还是数字基带信根据基带电路处理的信号是模拟基带信号还是数字基带信号,音频号,音频号,音频号,音频(ynpn)(ynpn)处理电路又分为模拟基带电路(处理电路又分为模拟基带电路(处理电路又分为模拟基带电
15、路(处理电路又分为模拟基带电路(ABBABB)和)和)和)和数字基带电路(数字基带电路(数字基带电路(数字基带电路(DBBDBB)两部分。)两部分。)两部分。)两部分。1)模拟)模拟(mn)基带电路基带电路n组成:组成:PCM编解码器、编解码器、GMSK调制解调器、音频放大电路等调制解调器、音频放大电路等n负责完成对音频信号和数字基带信号的负责完成对音频信号和数字基带信号的A/D、D/A转换,完成转换,完成射频电路的自动频率控制(射频电路的自动频率控制(AFC)、自动增益控制()、自动增益控制(AGC)、自动)、自动功率控制(功率控制(APC)等。)等。第10页/共46页第十页,共46页。n
16、nPCMPCM编码对声音等模拟信号的幅度编码对声音等模拟信号的幅度编码对声音等模拟信号的幅度编码对声音等模拟信号的幅度(fd)(fd)按一定周期进行取样、按一定周期进行取样、按一定周期进行取样、按一定周期进行取样、量化和编码实现模拟信号的量化和编码实现模拟信号的量化和编码实现模拟信号的量化和编码实现模拟信号的A/DA/D转换,得到的脉冲编码调制数字信号转换,得到的脉冲编码调制数字信号转换,得到的脉冲编码调制数字信号转换,得到的脉冲编码调制数字信号送至语音编码器。送至语音编码器。送至语音编码器。送至语音编码器。PCMPCM解码为解码为解码为解码为PCMPCM编码的逆过程。编码的逆过程。编码的逆过
17、程。编码的逆过程。nGMSK调制对数字基带电路输出的数字发射基带信号调制对数字基带电路输出的数字发射基带信号(xnho)(TXI/Q)进行)进行D/A转换,得到转换,得到67.707kHz的模拟发射基的模拟发射基带信号带信号(xnho)(TXI/Q)。)。GMSK解调是解调是GMSK调制的逆过程。调制的逆过程。n模拟基带电路通过模拟基带电路通过(tnggu)数字基带串行接口、数字音频串数字基带串行接口、数字音频串行接口与数字基带电路进行数字基带、数字音频信号的传输。数行接口与数字基带电路进行数字基带、数字音频信号的传输。数字基带电路通过字基带电路通过(tnggu)控制串行接口来控制模拟基带电路
18、的工控制串行接口来控制模拟基带电路的工作。作。n模拟基带电路通常还提供音频终端接口与辅助的模拟基带电路通常还提供音频终端接口与辅助的ADC单元,用于对单元,用于对电池、附件等进行必要的监测。电池、附件等进行必要的监测。第11页/共46页第十一页,共46页。n组成:数字组成:数字(shz)信号处理器(信号处理器(DSP)等,或将逻辑控制)等,或将逻辑控制系统(微处理器等)包含其中。系统(微处理器等)包含其中。2)数字)数字(shz)基带电路基带电路n作用:在微处理器控制下,作用:在微处理器控制下,DSP用于对用于对PCM编码器输出的编码器输出的PCM数字数字(shz)信号进行语音编码、信道编码、
19、交织、加密、信号进行语音编码、信道编码、交织、加密、突发脉冲串形成等处理,得到数字突发脉冲串形成等处理,得到数字(shz)发射基带信号送至发射基带信号送至GMSK调制器;以及对调制器;以及对GMSK解调输出的数字解调输出的数字(shz)接收基接收基带信号进行均衡、解密、去交织、信道解码、语音解码等处理,带信号进行均衡、解密、去交织、信道解码、语音解码等处理,得到数字得到数字(shz)信号送给信号送给PCM解码器。解码器。n语音编码功能:提高信息传输效率、减小所需传输带宽,对语音语音编码功能:提高信息传输效率、减小所需传输带宽,对语音数据按某一特征参数进行压缩,以尽可能地降低语音码的比特率。数据
20、按某一特征参数进行压缩,以尽可能地降低语音码的比特率。第12页/共46页第十二页,共46页。n n信道编码:在数字信息发送之前,在每组信息码中插入信道编码:在数字信息发送之前,在每组信息码中插入信道编码:在数字信息发送之前,在每组信息码中插入信道编码:在数字信息发送之前,在每组信息码中插入(ch r)(ch r)若干若干若干若干个校验码,供接收端校验或纠正信息传输过程中出现的随机性错码,以个校验码,供接收端校验或纠正信息传输过程中出现的随机性错码,以个校验码,供接收端校验或纠正信息传输过程中出现的随机性错码,以个校验码,供接收端校验或纠正信息传输过程中出现的随机性错码,以提高信号传输的抗干扰能
21、力。提高信号传输的抗干扰能力。提高信号传输的抗干扰能力。提高信号传输的抗干扰能力。n交织:在发送端将信息码排列顺序打乱,重新排列组合,使不同帧交织:在发送端将信息码排列顺序打乱,重新排列组合,使不同帧的信息码相互穿插的信息码相互穿插(chunch)交错后再发送到信道中去。在信道中即使交错后再发送到信道中去。在信道中即使产生成串的突发性错码,由于相邻码字已化整为零分散在不同的信息帧产生成串的突发性错码,由于相邻码字已化整为零分散在不同的信息帧中,所以只引起随机差错。中,所以只引起随机差错。n加密加密(ji m):通过仅由移动台和基站知道的方式修改信息块:通过仅由移动台和基站知道的方式修改信息块内
22、容。内容。n均衡:在接收端均衡器中产生与传输信道特性相反的特性,抵消均衡:在接收端均衡器中产生与传输信道特性相反的特性,抵消信道产生的延时干扰信号,以正确判断恢复信号。信道产生的延时干扰信号,以正确判断恢复信号。第13页/共46页第十三页,共46页。2.2 2.2 射频电路射频电路射频电路射频电路(dinl)(dinl)的结构的结构的结构的结构接收射频接收射频接收射频接收射频(sh pn)(sh pn)电路的结构电路的结构电路的结构电路的结构nGSM手机接收手机接收(jishu)电路结构形式:超外差一次变频、超电路结构形式:超外差一次变频、超外差二次变频、直接变频线性和低中频(近零中频)。外差
23、二次变频、直接变频线性和低中频(近零中频)。第14页/共46页第十四页,共46页。是由电磁波经天线感应是由电磁波经天线感应是由电磁波经天线感应是由电磁波经天线感应(g(g nyng)nyng)得到的射频(得到的射频(得到的射频(得到的射频(RFRF)信号,)信号,)信号,)信号,含有各种不同频率成分的信号。含有各种不同频率成分的信号。含有各种不同频率成分的信号。含有各种不同频率成分的信号。是由天线感应得到、经天线开关输出的射频信号,包括是由天线感应得到、经天线开关输出的射频信号,包括(boku)接收射频信号内多种频率成分的信号。接收射频信号内多种频率成分的信号。是由天线开关输出是由天线开关输出
24、(shch)经射频滤波器滤波、低噪声放大经射频滤波器滤波、低噪声放大器放大后得到的射频信号,频带宽度与手机工作频段一致。器放大后得到的射频信号,频带宽度与手机工作频段一致。是由低噪声放大器放大后的射频信号经混频器混频得到的中频信是由低噪声放大器放大后的射频信号经混频器混频得到的中频信号。若有两级混频器,第一级混频器的输出称为一中频信号;第二级混频号。若有两级混频器,第一级混频器的输出称为一中频信号;第二级混频器的输出称为二中频信号。器的输出称为二中频信号。是对混频器输出的中频信号进行放大得到的中频信号。是对混频器输出的中频信号进行放大得到的中频信号。是对中频信号进行中频解调(是对中频信号进行中
25、频解调(I/Q解调)得到的模拟接收基解调)得到的模拟接收基带信号(带信号(RXI/Q)。)。第15页/共46页第十五页,共46页。1.1.超外差一次变频超外差一次变频超外差一次变频超外差一次变频(bin pn)(bin pn)接收电路接收电路接收电路接收电路第16页/共46页第十六页,共46页。1 1)天线用于将空中传播的电磁波感应为接收)天线用于将空中传播的电磁波感应为接收)天线用于将空中传播的电磁波感应为接收)天线用于将空中传播的电磁波感应为接收(jishu)(jishu)射频信号传射频信号传射频信号传射频信号传送至天线开关。送至天线开关。送至天线开关。送至天线开关。2)天线开关)天线开关
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- 关 键 词:
- 数字 手机 电路 组成 学习 教案
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