GSM手机的基本工作原理.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：GSM手机的基本工作原理发射频率：GSM为935-960MDCS为1805-1880M；接收频率：GSM为890-915MDCS为1710-1785M；一、GSM手机的基本组成部分射频部分：天线及天线开关接收部分：接收高频处理（滤波、放大、混频）接收中频处理（滤波、放大、解调）发射部分：发射高频处理（功率放大、滤波）发射中频处理（调制、滤波、放大）频率合成部分：接收本振RXVCO发射本振TXVCO时钟逻辑音频部分：CPU存储器（版本、码片、暂存）音频处理（DSP、音乐IC）供电部分：逻辑供电射频供电其他界面部分：显示屏、SIM（UIM）卡、震动器、振铃、指示器等二、GSM手机的基本工作原理1、发射机（上变频）信号流程：送话器将声音转化为模拟电信号经过PCM编码再将其转化为数字信号经过逻辑音频电路中进行数字语音处理即进行：话音编码、信道编码、交织、加密、突发脉冲形成、TXI/Q分离。分离后的四路TXI/Q信号到发射中频TX-IF电路完成I/Q调制该信号与频率合成器的接收本振RXVCO和发射本振TXVCO的差频进行比较（即混频后经过鉴相）得到一个包含发射数据的脉动直流信号去控制发射本振的输出频率控制发射本振频率的精确性作为最终的信号经过功率放大从天线发射。GSM手机发射电路一般采用以下三种类型的发射机：A、带有发射变换电路的发射机B、带发射上变频电路的发射机C、直接变频发射机发射各部分功能电路发射音频通道：MIC将声音信号转换为模拟电信号并只允许300-3400Hz通过。模拟信号经过A/D转换变为数字信号经过语音编码、信道编码、交织、加密、突发脉冲串的形成一系列处理对带有发射信息、处理好的数字信号进行GMSK编码并分离出4路I/Q信号送到发射电路。I/Q调制：经过发射音频通道分离出来的4路I/Q信号在在调制器中被调制在载波上得到发射中频信号TX-IF。四路I/Q调制所用的载波一般由中频IC内振荡电路或由二本振分频得到。在GSM数字移动电话中调制器和解调器有的集成在一个IC内有的分别集成在两个IC中。发射变换电路：四路TXI/Q信号经过调制后得到TX-IF信号后在鉴相器（PD）中与TXVCO和RXVCO混频后得到的差频进行鉴相得到误差控制信号去控制TXVCO的输出频率的准确性。该电路一般被继承在中频IC内部或前端IC中其工作原理如下图所示：发射本振TXVCO：由振荡器和锁相环共同完成发射频率的合成（GSM：890-915MHzDCS：1710-1785MHz）发射本振的去向有两个地方：一路经过缓冲放大后送到前置功放电路经过功率放大后从天线发射出去；另一路送回发射变换IC在其内部与RXVCO经过混频后得到差频作为TX-IF的参考频率。环路低通滤波器LPF：低通滤波器是从零频率到某一频率范围内的信号能通过而又衰减超过此频率范围的高频信号的元件。在此电路中的主要目的是：平滑CP-TX信号以防止在进行信道切换时出现尖峰电压防止对发射造成干扰使CP-TX准确控制TXVCO振荡频率的精确性。前置放大器：作用有两个一是进行信号放大到一定的程度以满足后级电路的需要；二是使发射本振电路有一个稳定的负载防止后级电路对发射本振造成影响。功率放大器：作用是放大即将发射的调制信号使天线获得足够的功率将其发射出去。它是手机中负担最重、最容易损坏的元件。引脚主要有：900M输入输出、1800M输入输出、电池供电VCC、频段切换BS、功率控制VAPC、GND等。功控电压VAPC一般为1.2-1.5V空载时约为2V左右。功率控制：功放的启动和功率控制是由一个功率控制IC来完成的控制信号来自中频IC。功放的输出信号经过微带线耦合取回一部分信号送到功控电路经过高频整流后得到一个反映功放大小的支流电平U与来自基站的基