《《手机原理与维修》教学教案(共125页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《手机原理与维修》教学教案(共125页).doc（125页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上国家信息化计算机教育认证中等职业教育电子信息类专业“双证课程”培养方案配套教学教案手机原理与维修中国职业技术教育学会CEAC信息化培训认证管理办公室2007年03月目 录第一章移动电话基础知识课题第一节移动电话网络结构第二节移动通信的电波传播特性课型新课授课班级授课时数2教学目标1了解电话网络结构的基本构成。2了解移动电话网的两种制式。3了解在移动环境下无线电波的传播特性。教学重点掌握电话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。学情分析教学效果教后记新授课A、引入 移动电话通讯，就是指通信用户在移动中进行无线通话。整个系统包括移动交换局、基站、手机
2、等无线或有线连接的移动通信网络。本章将对移动电话通信系统作一般性的介绍。、新授课第一节移动电话网络结构一、移动电话系统的基本构成 移动电话系统包括：手机（MS）、机站（BS）、和移动交换局（MSC）组成，移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行无限通信的设备，通常通过有线电缆与移动交换局连接，起到中继作用。移动电话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、基站控制器、无限接收和发射设备及电源。图示为基站功能单元图。在城市，基站设备安装在楼房中，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手机手机的主要结
3、构：接收单元、发射单元、逻辑控制单元、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。模拟手机基本淘汰，目前以GSM手机用户占大多数。3移动交换局核心：移动电话交换机。它是移动电话网与市话网之间的接口。功能： 信道的管理与分配。 呼叫的处理与控制。 移动用户越区切换和漫游控制。 移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。 对用户实施鉴权。 服务类型的控制。 为移动系统连接固定电话网、综合业务数字网、公共数据网提供链路接口。二、移动电话网的体制1服务区覆盖方式分大区制、小区制两种。（1）大区制在一个服务区域（如一个城市）只设置一个基站，结构
4、如图所示。覆盖半径：约3050 km。发射机功率：200 W左右。内有数个无线电频道，在服务区内不允许同时使用相同的信道，利用率低，用户数量受限。（2）小区制将一个服务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，结构如图所示，各个基站通过移动交换局相互联系，并负责与市话局联系。发射功率为510 W。避免干扰相邻无线电小区不能使用相同的工作频率，但间隔小区可以使用相同频率，提高利用率，利于扩大用户数量。 移动电话网：若干相邻小区组成一个小区群，再由若干小区群构成整个服务区。蜂窝移动电话网：无线小区是圆形的，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，
5、类似蜂窝，故称蜂窝移动电话网。2频率配置满足的条件：任何相邻的小区两者频率不同，相同频率之间至少间隔一个小区。频率复用：不相邻的小区使用相同的频率，如图所示为4个及7个不同频率蜂窝网频率重用模式。3信道结构双工信道：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，一个基站发射手机接收下行信号，另一个手机发射基站接收上行信号。手机接收信号的频率与发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、移动电话网的基本功能主要任务：实现移动用户与移动用户之间，移动用户与固定用户之间的自动接续，其控制与管理功能具体项目为:1自动选择空闲频道。2通话检测与边界
6、切换。3位置登记与寻呼。4计费。第二节移动通信的电波传播特性移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：发射功率与接收功率的比值。实践表明电磁波的传播损耗随传播距离的增加而增加，距离大一倍，损耗增加6 dB，另外与工作频率、周围环境、障碍物反射有关。二、多径时延和衰落多径时延或差分时延：同一信号源的直射路径与反射路径的接收时间差。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，影响到通信的可靠性。对于数字手机影响尤其严重，数码混合，出现错码。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
7、中信号强弱起伏不定，相差几十分贝以上。影响通话质量。三、建筑物穿透损耗穿透损耗：发射源在室外时，某一建筑物内、外场强之比，它与建筑物结构的材质、室内位置有关，与电磁波频率有关。频率越高穿透能力越强，钢筋混凝土结构衰耗大于砖石和土木结构，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）（详细讲解）（举例介绍）练习练习题三、问答题1、2小结1移动电话系统由移动台（MS）、基站（BS）和移动交换局（MSC）组成。2移动电话网分大区制、小区制两种。3小区制几何排列为蜂窝形状，采用频率重用式。 布置作业练习题一、填空题1、
8、2、3二、多项选择1、2课题第一章移动电话基础知识第三节GSM移动通信系统课型新课授课班级授课时数2教学目标1了解GSM系统信道结构与信令。 2掌握数字移动电话系统的技术特点。3掌握GSM系统主要技术指标。4掌握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、蜂窝移动电话网。B、引入世界上几种典型系统：欧洲的GSM（全球移动通信系统）、北美的DAMPS及日本的PDC数字移动通信系统。我国的蜂窝数字移动通信系统一采用GSM制式。C、新课第三节GSM移动通信系统一、数字移动电话系统的技术特点与组成1技术特点数字移动
9、电话系统主要技术特点：（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）信道编码数字移动电话系统为克服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督码和校验码，增强纠错能力，提高通信的准确性、可靠性与安全性。（3）时分多址数字移动电话同一频道上各台手机通话时的数据传送是分时段进行，彼此不会窜扰。时分多址可容纳更多的用户数。数字蜂窝式手机主要优点点： 采用时分多址技术可容纳更多的移动电话用户。 语音信号数字化，数字信号传输纠错能力强，强抗噪性和抗干扰性，音质高，语音质量
10、高，防止窃听。 安全性能好，手机的“识别卡”储存用户资料和密码。 为移动用户提供自动漫游、确定位置和交换地址等服务功能。2GSM系统介绍组成：手机、基站系统、移动业务交换中心、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规范。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,基站控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，基站控制器对手机进行越区管理，适时切换到新的工作区域，保持通话的连续性。（3）移动业务交换区其核心是数字移动电话交换机，负责控制网络的话务和所有通话的交换，还起着移动电话网与其他外部网之间的接口作用。（4）用户数
11、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：存储所有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、注册使用的电信业务和传真业务等服务数据。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）：为本地用户登记器提供一个与用户有关的安全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、未经许可的移动通信设备。它与移动业务交换中心连接，移动业务交换中心利用它来检查使用设备识别码的有效性。（5）运行维护中心功能实体，通过它监控数字移动电话网络。主要功能：
12、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工作频段采用双频双工通信方式，基站发射频率为935 960 MHz，手机发射频率为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工作频段提供124个载频。GSM系统各载频序号对应的发射频率和接收频率见教材P9表1.1。3多址方式GSM系统采用时分多址方式。每一频段分成8个时分信道，GSM系统125各载频可提供124 8
13、= 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语音编码方式采用规则脉冲激励线性预测编码（RPE-LTP），数据传输速率为13 kbit/s。三、GSM的信道结构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使用，可容纳8个手机同时通话。同一信道的上行信号时隙与下行信号错开3个编号，减少窜扰。GSM
14、系统中规定了业务信道与控制信道两种不同的信道结构。1业务信道传送数字语音信号和用户数据。如图所示为GSM系统业务时分信道结构示意图，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是专用控制信令帧，最后一帧I是空闲帧，作为复帧尾部的标志。A帧包括两类信令：独立专用控制信令（SDCCH）：手机与基站建立联系之前，传送建立联系及信道分配的信令数据。慢速随路控制信令（SACCH）：传送通话中的特定信息，如功率调整、帧调整、信号强度测量数据等。快速随路控制信令（
15、FACCH）：越区切换和严重干扰时使用。2控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）、广播控制帧B（BCCH）、公共控制帧C（CCCH）等，复帧最后一帧为空闲帧，作为结束标志。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）广播控制帧B由基站向手机广播小区特定信息。（4）公共控制帧C在专用控制信道分配给手机之前，建立起手机与基站的连接。包括三种信令： 寻呼信令，用于寻呼手机，属下行信号。 随机接入信令，作为对寻
16、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，为手机分配一个专用控制信道，属下行信号。四、数字手机的工作过程1开机入网过程（1）开机后自动搜索最强的广播信道对应载频读取控制信道同步频率帧F调谐手机的频率与之同步。（2）读取控制信道的同步帧S信息找出基站识别码手机的TDMA帧与基站发射的帧同步信号同步。（3）读取广播控制帧B的小区通用信息。2手机登记过程（1）手机通过公共控制帧C的随机接入信令发出接入请求。（2）系统接到请求后，通过公共控制帧C的允许接入信令为手机分配一个专用控制信道（SDCCH）。（3）手机在SDCCH上完成登记在SACCH传输控制指令返回待机状态监听B和C的信令，
17、完成通话准备工作。3手机被呼过程（1）寻呼主叫呼叫手机，通过基站控制信道发出呼叫信息。（2）寻呼响应手机从基站接收下行控制信号向基站发出寻呼响应信号基站接收信息后传送给移动交换中心，确定手机处于哪一个小区。（3）建立阶段移动交换中心通过允许信令为手机指配一个独立专用控制信道，交换必要信息，通过慢速随路控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，移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发出去基站接收通知移动交换中心。（2）建立阶段移动交换中心
18、对拨号手机的识别码进行验证，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分配专用控制信道，系统与移动用户之间建立必要交换的信息。（3）通话系统给手机分配一个业务通道，移动交换中心完成被叫呼叫的市话用户或其他移动用户的接续，开始通话。5越区切换（1）守候状态下切换手机监听本小区控制帧的同时，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需要切换、何时切换、切换到哪个基站择优选取基站进行切换向原小区基站发送分离请求，向新小区发送接收请求基站通过公共控制帧C的允许接入信令为手机分配一个专用控制信道（SDCCH）手机在新的SDCCH上完成登记，在SACCH上传输控制指令，返回
19、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上与基站交流信息需要切换时，手机转到FACCH向基站发送越区切换请求基站上报移动交换中心，在短时间内完成新小区的信道分配。（举例讲解）(详细讲解)练习练习题二、多项选择题15小结1我国蜂窝数字移动通信采用GSM技术标准。2GSM系统规定了业务信道与控制信道两种不同的信道结构。布置作业练习题一、填空题6、7三、问答题6、7课题第一章移动电话基础知识第四节双频数字移动通信系统课型新课授课班级授课时数2教学目标1了解双频移动通信系统的优势。2掌握双频数字系统5个技术指标。教学重点双频
20、数字系统的两个工作频段的频段分配。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、引入随着数字移动用户数量的增长，GSM900频段的有限资源限制了手机用户的发展，引入1 800 MHz频段，两频段相互自由切换，增加了信道容量。B、新授课第四节移动通信的电波传播特性一、双频数字系统的工作频段 双频数字系统使用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，包括两个75 MHz带宽的子频段。GSM900和DCS1
21、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分配如图所示。二、双频数字通信系统的构成双频系统技术复杂的多，在切换技术上双频系统有了很多补充，如图所示是双频数字通信系统的构成方案。 第一种：移动交换中心需要支持两种频段的基站系统，频段之间的切换由移动交换中心控制。第二种：频段之间的切换由基站控制器直接完成。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。它比较服务小区与临近小区的信号强度，从而决定是否切换。双频系统除了小区切换外，还会发生频段切换。双频手机使用过程中会检测两个频段的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
22、系统带来的新服务利用DCS1 800频带提供了完整的独立网络，为部分手机用户提供一种特殊服务，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工作频段采用双频双工工作方式，GSM频段：基站发射频率为935960 MHz。手机发射频率890915 MHz。双工间隔为45 MHz。DCS频段：基站发射频率：1 8051 880 MHz。手机发射频率为：1 7101 785 MHz。双工间隔：95 MHz。2载频间隔DCS与GSM频段的载频间隔相同，200 kHz。3调制数据速率是指分信道每秒传送的二进制数码位数，单位bit/s，系统信道速率为270.83
23、kbit/s。4数字调频方式采用高斯滤波最小频率键控（GMSK）调制方式，调制指数0.3。5语音编码方式采用规则脉冲激励线性预测编码（RPE-LTP），语音编码速率为13.4 kbit/s。（提问）（详细讲解）练习练习题二、多项选择题68小结1双频数字系统使用GSM900与DCS1800两个频段。2双频移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课题第一章移动电话基础知识第五节CDMA移动通信系统课型新课授课班级授课时数2教学目标1掌握CDMA技术原理。2了解CDMA主要技术特征。3了解CDMA组网方式。教学重点系统的主要组成部分及其功能
24、。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移动电话系统，为现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫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移动电话通信系统。C、新授课第五节CDMA移动通信系统一、CDMA技术原理 CDMA通信技术采用扩频信号无线接入技术。如图所示为工作原理图。原理：将需要传送的具有一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）进行调制，使信息原数据的带宽被扩展，再经载波调制发送出去。接收端接收宽带信息，进行相应解扩，以实现
25、信息通信。CDMA与GSM系统比较主要差别在于发送端多进行一次扩频调制，相应的接收端多进行扩频解调处理。二、CDMA主要技术特征1极小的发射功率通信系统采用扩频通信和码分多址，接收端采用多径接收技术，手机和基站的发射功率很小。又称绿色移动通信系统。2拨叫接通率高CDMA系统容量是GSM系统的4 5倍。 容纳用户数量多，拥塞少，接通率高。3极低的掉话率系统小区采用“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极高的保密性采用码分多址技术。用户每次通话随机分配242个码中的一个；采用扩频技术，发射到空中的信号功率很小
26、，一般情况下难以捕获。双重保护极大的提高了信息传递中的保密性。5极高的保真性采用数字话音编码技术，保证了通话的保真性，且CDMA特有的无线传播方式，使用多个相关接收机接受信号，接收机从3 4个不同路径接受到手机发送的信号进行叠加，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、集中基站控制器（CBSC）、若干个基站收发信机子系统（BTS）、移动电话交换中心（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、发射调制/接收解调机架、线性功率放大器机架，如图所
27、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发射调制/接收解调机架、线性功率放大器机架相连接。（3）发射调制/接受解调机架对发射信号进行扩频调制、接收信号进行扩频解调，支持CDMA信道处理。（4）线性功率放大器机架对发射信号进行放大后传送给天线。（5）天线接口机架包括：定向耦合器、滤波器、接收复用器，主要实现发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集中基站控制器它提供基站系统的控制和代码转换功能。包括两个主要单元：移动性管理器（MM）和代码转换器（XC）。（1）MM实现呼叫处理控制、射频信道分配、交换控制及代码转换器控制
28、。另外，与运行维护中心实现操作和维护功能。（2）XC两个功能：一是作为移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运行维护中心它提供操作管理人员对系统进行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、安全管理、告警管理和故障管理等。上述功能是通过数据库管理系统、命令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，区别其不同）（结合演示详细讲解）练习练习题三、问答题9、10小结1CDMA系统采用码分多址技术，可扩大网路的用户容量和提高信道质量。2CDMA系统由CDMA手机、集中基站控制器（CBSC）、基站收发
29、信机子系统（BTS），移动电话交换中心（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手机的基本组成课型新课授课班级授课时数2教学目标1掌握手机电路图识别的一般方法。2了解GSM手机的基本组成。3了解GSM手机信号处理过程。 4掌握GSM手机的核心控制单元的功能。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、复习移动电话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故障产生原因。手机原理图的识读是有很强的规律
30、性可以遵循的，了解每个单元的组成，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 对于手机生产技术人员、维修人员经常使用的电路图是：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情况的简图。特点是直观和容易看懂，是分析整机电路的最好工具。2电路原理图简称电路图。用于体现电子电路的结构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。并表明各元器件的参数，为检测和更换元器件提供依据。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，与电路原理图配合使用可以较快的找到相关元器件和便
31、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行：（1）了解用途读图之前，首先要了解一些主要部件使用在什么地方、起什么作用、有什么特点 以及能达到什么样的技术指标。（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基本单元电路组成。（3）找出通路 对每个基本单元电路，找出其中支流通路、信号交流通路以及反馈通路等，判断电路的供电是否正常、静态偏置是否合适、交流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）抓住联系 在前面几个步骤的基础上进行各部分的综合，从输入端到输出端联系起来，观察电路在电路中如何进行处理、变化和放大、传递从而对整图得到一
32、个完整认识。（5）分析元件 从支流和交流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手机的基本组成一、GSM手机的基本组成 组成如下：双工器、接收机电路、发射机电路、频率合成器、音频处理电路、微处理器控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、发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，发射电路输出的信号经双工器的发射滤波器馈送至天线发射出去。2锁相环频率合成器由它提供稳定度和准确度很高的一系列信号源，主要作用：一是提供发射电路的射频信号，二是作为接收变频电路的第一本振信号。3接收机它实际
33、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发射机将发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发射给基站。它由射频调制、射频功率放大、带通滤波等部分组成。5微处理器控制单元是手机工作状态和各模块状态的主要控制部分，核心是单片微处理器、存储器、和数据处理器，用于完成复杂信令的处理和系统控制。微处理器对手机的工作状态的控制包括定时控制、数字系统控制、发射与接收控制以及人机接口控制等。接口部分（1）语音接口。（2）数据接口。（3）人机接口。二、GSM手机的语音信号处理1送话信号处理过程：声音模拟信号数
34、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控制数据信号按时分多址的标准进行格式化中频载波调制发射电路上变频转换为无线电射频功率放大发射出去。2受话信号处理过程：无线接收高频信号接收电路进行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均衡器处理因多径衰落而引起的失真信号送入交织电路恢复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，编码语音数据恢复至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）（详细讲解）练习练习题一、填空题1、2、3三、问答题1小结1手机主要由发射机、接收
35、机、语音处理电路、微处理控制电路和接口单元几部分构成。2手机发射机由发射变频器、倍频电路和射频功放电路等构成。接收机一般采用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手机的控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控制。 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教学目标1熟记接收机电路功能。2了解接收机电路各部分电路的组成。3掌握接收机电路各部分电路
36、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手机的基本组成。 B、引入手机属于双工制系统，接收与发射共用一副天线，双工器为接收和发射信号分别提供单向通路，接通电源后，接收电路保持工作状态，而发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行选择、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，手机要能够选择移动通信网路的有用信号，抑制各种不需要的电磁波。2放大接收信号基站发出的信号经过一段距离后会衰减，手机接收后为了能推动受话器发出声音，必须进行放大。3接收信号的变换
37、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，结构方框图如图所示。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发射射频信号通道的转换。天线开关除了实现接收与发射通道的转换外，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，它包括一个发射滤波器和一个接收滤波器。功能是将接收射频信号与发射射频信号分离，防止强发射
38、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脚接到发射机输出端。双频数字手机上使用的双工器称为双讯器，结构如图所示。它将GSM900 MHz和DCS1 800 MHz两个频段信号分开，它包括两套发射与接收滤波器，双讯器中包含开关电路，VC1和VC2是开关信号控制端。2低噪声放大器 功能：将天线接收的微弱信号放大，以满足混频器对输入信号的幅度和信噪比的要求。查找和辨认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用共射电路，如图所示。（3）手机电路中通常采用LNA（
39、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与频率合成器所提供的本振信号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行放大，使高频分布参数的影响减小，利于放大倍数的稳定和提高。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
40、器采用中频放大器的目的。（1）获取高增益。（2）提高选择性。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：对调制信号进行解调，将接收信号还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。如图所示为正交鉴频原理框图。说明的一点：这里的解调是把包含信息的中频信号还原出基带信号的解调，在逻辑音频电路中还有一个GMSK解调，它将基带信息还原为数码信息。（提问）（结合演示详细讲解）练习练习题