终端设备课件.ppt

第 11 1 章终端设备 GSM GSM11.1 CDMA CDMA11.2 小灵通（小灵通（PASPAS））11.3终端设备【本章内容简介】【本章内容简介】 本章介绍了本章介绍了GSM和和CDMA，对它们的电路工作原理进行，对它们的电路工作原理进行了详尽的分析，并对故障规律进行了归纳了详尽的分析，并对故障规律进行了归纳总结，对小灵通的结构原理作了较为总结，对小灵通的结构原理作了较为详细的说明详细的说明学习重点与要求】【学习重点与要求】 本章重点掌握本章重点掌握GSM手和机和CDMA的电路工作原理，了解小的电路工作原理，了解小灵通的电路组成灵通的电路组成终端设备11.1 GSM11.1 GSM1．移动台的基本组成．移动台的基本组成       移动台一般由射频电路、逻辑移动台一般由射频电路、逻辑/音频电音频电路、电源电路等部分组成路、电源电路等部分组成       移动台结构方框图如图移动台结构方框图如图11-1所示终端设备图11-1  移动台组成方框图终端设备2．．SIM卡卡       SIM卡是一张符合卡是一张符合GSM规范的带有微规范的带有微处理器的智能芯片卡，其内部存储了与持处理器的智能芯片卡，其内部存储了与持卡人相关的信息，包括：卡人相关的信息，包括：①① 国际移动用户识别号码（国际移动用户识别号码（IMSI），也就），也就是用户的号码。

是用户的号码②② 用户的密钥及保密算法用户的密钥及保密算法③③ 个人密码（个人密码（PIN码）和码）和SIM卡解锁密码卡解锁密码（（PUK码）终端设备④④ 用户使用的存储空间用户使用的存储空间图11-2  SIM卡引脚图终端设备11.1.1  射频部分射频部分        射频电路主要包括接收和发射两大部分，是最射频电路主要包括接收和发射两大部分，是最为重要的电路之一为重要的电路之一        射频电路不良，会造成不入网、无发射、信号弱、射频电路不良，会造成不入网、无发射、信号弱、发射关机等故障发射关机等故障         对于不入网故障可以通过观察有无场强信号来确定对于不入网故障可以通过观察有无场强信号来确定故障部位故障部位        如果有场强指示，故障一般在发射部分；如果没有如果有场强指示，故障一般在发射部分；如果没有场强指示，故障一般在接收部分场强指示，故障一般在接收部分        最容易导致收发信号不稳定的就是天线接触不良最容易导致收发信号不稳定的就是天线接触不良所以在维修这类故障机时，首先检查天线接触是否良好，所以在维修这类故障机时，首先检查天线接触是否良好，一般摔过的和落水的容易产生此类故障。

一般摔过的和落水的容易产生此类故障终端设备1．接收部分．接收部分        的接收电路主要有的接收电路主要有3种构成方式：种构成方式：①①超外差一次变频；超外差一次变频；②②超外差二次变频；超外差二次变频；③③直接变频只要掌握了构成规律，分析直接变频只要掌握了构成规律，分析的时候就比较容易了的时候就比较容易了终端设备图11-3  超外差一次变频终端设备                    图11-4  超外差二次变频   终端设备 图11-5 直接变频 终端设备（（1）天线电路）天线电路（（2）射频滤波器）射频滤波器（（3）低噪声放大器）低噪声放大器（（4）混频器）混频器（（5）中频放大器）中频放大器（（6））RX I/Q解调解调终端设备                  图11-6  锁相解调器方框图终端设备图11-7 正交鉴频器原理图终端设备2．发射部分．发射部分       在在GSM中，发射电路大致可分为中，发射电路大致可分为带发射上变频的发射机、带发射变换电路带发射上变频的发射机、带发射变换电路的发射机和直接升频的发射机的发射机和直接升频的发射机3种结构，如种结构，如图图11-8、图、图11-9和图和图11-10所示。

所示 终端设备                         图11-8  带发射上变频的发射机终端设备图11-9 带发射变换电路的发射机终端设备（１）（１）TX I/Q调制电路调制电路          图11-10  直接升频的发射机                  图11-11  TX I/Q调制电路终端设备（２）（２）TX VCO图11-12  发射VCO电路方框图终端设备（（3）功率放大器）功率放大器（（4）功率控制电路）功率控制电路（（5）发射上变频电路）发射上变频电路终端设备3．频率合成器．频率合成器        对频率合成器的要求是：对频率合成器的要求是：第一，能自动搜索信道，也称扫描信道；第一，能自动搜索信道，也称扫描信道；第二，能锁定信道频率合成器利用锁相第二，能锁定信道频率合成器利用锁相环来实现环来实现终端设备图11-13  频率合成器终端设备（（1）基准振荡电路）基准振荡电路①① 信道切换控制端信道切换控制端 ②② 电源端口电源端口③③ 信号输出端口信号输出端口 （（2）鉴相器）鉴相器（（3）压控振荡器）压控振荡器（（4）分频器）分频器（（5）低通滤波器）低通滤波器终端设备11.1.2  逻辑逻辑/音频部分音频部分1．中央处理单元．中央处理单元        在中，以中央处理器（在中，以中央处理器（CPU）为）为核心的控制电路称为逻辑电路，负责对整核心的控制电路称为逻辑电路，负责对整个的工作进行控制和管理，包括开机个的工作进行控制和管理，包括开机操作、定时控制、数字系统控制、射频部操作、定时控制、数字系统控制、射频部分控制以及外部接口、键盘、显示器分控制以及外部接口、键盘、显示器SIM卡管理与控制等。

卡管理与控制等终端设备（（1）符合标准而且稳定的供电电源）符合标准而且稳定的供电电源（（2）准确的工作时钟）准确的工作时钟（（3）正确的复位（）正确的复位（RESET）信号）信号（（4）必须要有正确的程序）必须要有正确的程序（（5）必须要有正确的数据）必须要有正确的数据终端设备2．存储器与总线．存储器与总线存储器分为程序存储器和数据存储器两大类存储器分为程序存储器和数据存储器两大类1）静态随机存储器（）静态随机存储器（SRAM））（（2）闪速存储器（）闪速存储器（FLASH ROM））（（3）电可擦除可编程只读存储器）电可擦除可编程只读存储器（（EEPROM））（（4）总线）总线①① 数据总线数据总线 ②② 地址总线地址总线 ③③ 控制总线控制总线 终端设备3．数字信号处理器（．数字信号处理器（DSP））       逻辑逻辑/音频部分需要进行大量的数字信音频部分需要进行大量的数字信号的处理，例如语音编解码等号的处理，例如语音编解码等 终端设备4．．I/O接口接口（（1）模拟与数字的接口模块）模拟与数字的接口模块（（2））I/O设备设备终端设备11.1.3  电源部分电源部分        电源电路非常重要，它为一切电路提电源电路非常重要，它为一切电路提供后勤保障。

供后勤保障        没有电源电路的支持，射频部分和逻没有电源电路的支持，射频部分和逻辑辑/音频部分根本就不能工作，因此，这里音频部分根本就不能工作，因此，这里把电源电路作为一个独立单元加以介绍把电源电路作为一个独立单元加以介绍终端设备图11-14  电源系统组成方框图终端设备1．电池接口．电池接口2．开机信号．开机信号3．时钟信号．时钟信号4．稳压输出．稳压输出5．充电控制．充电控制终端设备11.1.4  其他电路其他电路1．．SIM卡电路卡电路2．背景灯电路．背景灯电路3．振动器电路．振动器电路4．显示电路．显示电路5．振铃电路．振铃电路6．耳麦电路．耳麦电路终端设备11.2 CDMA11.2 CDMA11.2.1  概述概述       目前目前CDMA基本上都使用美国高基本上都使用美国高通公司的技术方案，不同的厂商生产的通公司的技术方案，不同的厂商生产的CDMA的电路形式也基本相同，都采的电路形式也基本相同，都采用超外差一次变频接收和带发射上变频发用超外差一次变频接收和带发射上变频发射       所以，所以，CDMA尽管品种不少，但尽管品种不少，但其电路结构相对来说并不复杂。

其电路结构相对来说并不复杂终端设备图11-15  MSM芯片组的结构示意图终端设备图11-16  MSM3100芯片组射频电路框图终端设备图11-17  MSM3100芯片组基带部分电路图终端设备1．接收工作流程．接收工作流程      三星三星SCH-470的接收部分是一个超的接收部分是一个超外差一次变频接收电路外差一次变频接收电路2．发送工作流程．发送工作流程       在发射电路部分，在发射电路部分，SCH-470采用的是带采用的是带发射上变频的电路发射上变频的电路 终端设备11.2.2  收发部分收发部分1．接收部分电路．接收部分电路        SCH-470的接收机是一个超外差一次变的接收机是一个超外差一次变频接收机频接收机       它的电路结构与摩托罗拉的许多它的电路结构与摩托罗拉的许多GSM的的接收机电路结构相似但它们之间是有本质的区接收机电路结构相似但它们之间是有本质的区别的       下面对下面对SCH-740的接收部分电路进行详的接收部分电路进行详细地介绍细地介绍1）天线电路）天线电路（（2）低噪声放大器）低噪声放大器终端设备（（3）混频电路）混频电路                         图11-18  混频电路     终端设备（（4）中频放大）中频放大图11-19 中频放大框图 终端设备（（5）接收中频压控振荡电路）接收中频压控振荡电路（（6）接收）接收I/Q解调解调终端设备2．发射部分电路．发射部分电路       SCH-470的发射机是一个带发射上的发射机是一个带发射上变频的发射机电路，其电路结构与摩托罗变频的发射机电路，其电路结构与摩托罗拉拉V998等的电路结构非常相似。

等的电路结构非常相似       但它的工作方式与但它的工作方式与GSM的发射机的发射机却有很大的不同却有很大的不同1）发射中频）发射中频VCO终端设备（（2）发射）发射I/Q调制及发射上变频电路调制及发射上变频电路图11-20  TX I/Q调制原理图终端设备图11-21  发射上变频电路终端设备（（3）功率放大器）功率放大器图11-22  功率放大器中的缓冲放大器和驱动放大器电路终端设备（（4）功放电路的电源）功放电路的电源（（5）功率控制）功率控制终端设备3．频率合成部分．频率合成部分       在电路中，频率合成部分通常包在电路中，频率合成部分通常包含了几个频率合成环路：射频含了几个频率合成环路：射频VCO频率合频率合成环路、接收中频成环路、接收中频VCO频率合成环路、发频率合成环路、发射中频射中频VCO频率合成环路等频率合成环路等       不管是哪一个频率合成环路，其基本不管是哪一个频率合成环路，其基本结构都大同小异，且它们的参考信号都来结构都大同小异，且它们的参考信号都来自基准频率时钟电路自基准频率时钟电路终端设备图11-23  功率控制电路终端设备（（1）基准时钟振荡电路）基准时钟振荡电路（（2）锁相环（）锁相环（PLL）电路）电路（（3）压控振荡器（）压控振荡器（VCO））（（4）缓冲放大电路）缓冲放大电路终端设备11.2.3  逻辑逻辑/音频部分音频部分       SCH-470接收方面的逻辑接收方面的逻辑/音频通道方框音频通道方框图如图图如图11-25所示。

所示       逻辑电路是整机的控制中心，其核心是中央逻辑电路是整机的控制中心，其核心是中央处理模块处理模块U101       逻辑电路还包含逻辑电路还包含RAM、、ROM和和EEPROM等逻辑电路使用逻辑电路使用TCXO和和CHIPX8两个时钟，同时两个时钟，同时提供整机的功能控制提供整机的功能控制       音频电路主要是对话音信号进行编译码音频电路主要是对话音信号进行编译码终端设备图11-25  逻辑/音频通道方框图终端设备1．中央处理器．中央处理器2．存储器．存储器3．逻辑时钟．逻辑时钟4．接口．接口5．背景灯电路．背景灯电路6．信号指示灯．信号指示灯7．振动器．振动器8．按键．按键9．振铃与按键音．振铃与按键音终端设备10．接收音频电路．接收音频电路                图11-26  接收音频电路                          图11-27  音频控制电路终端设备11．发射音频电路．发射音频电路终端设备11.2.4  电源部分电源部分1．自动调压电路．自动调压电路图11-28  自动调压电路终端设备2．电压调节器．电压调节器（（1）逻辑电源电压调节电路）逻辑电源电压调节电路（（2）频率合成电压调节电路）频率合成电压调节电路（（3）射频电压调节电路）射频电压调节电路终端设备3．开机触发电路．开机触发电路图11-29  开机触发电路终端设备4．开机维持．开机维持终端设备11.311.3小灵通（小灵通（PASPAS））        小灵通是小灵通是PAS无线市话系统用户无线市话系统用户的手持机。

的手持机        这种与这种与GSM/CDMA蜂窝移动蜂窝移动相比，具有体积小、质量轻及待机和通话相比，具有体积小、质量轻及待机和通话时间长等优点时间长等优点        其发射功率只有其发射功率只有10 mW，电磁辐射极，电磁辐射极小，被称为小，被称为“绿色通信工具绿色通信工具”终端设备表11-1小灵通的主要技术指标技 术 指 标技 术 参 数通信方式TDMA/TDD调制方式/4QPSK   频率1 895.150～1 917.950 MHz发射功率10 mW（平均值），80 mW（峰值）灵敏度小于16 dBV（≤97 dBm）空中接口RCR STD-28版本2终端设备载波间隔300 kHz传输速率384 kbit/s语音编码方式32 kbit/s ADPCM铃声输出大于73 dB（最大音量时）铃声频率  2 800 Hz，1 800 Hz帧长5 ms终端设备图11-30  小灵通电路组成方框图终端设备小灵通电路由发射通路和接收通路组成小灵通电路由发射通路和接收通路组成终端设备11.3.1  射频电路射频电路       小灵通的射频电路由发射电路和小灵通的射频电路由发射电路和接收电路两部分组成。

接收电路两部分组成1．发射电路．发射电路（（1）正交调制器）正交调制器（（2）发射功率放大器）发射功率放大器（（3）收发切换开关）收发切换开关（（4）带通滤波器）带通滤波器终端设备2．接收电路．接收电路（（1）带通滤波器）带通滤波器（（2）前端混频模块）前端混频模块（（3）二级混频部分）二级混频部分终端设备11.3.2  逻辑控制电路（逻辑控制电路（IC801））1．协议模块．协议模块（（1）信道解码模块）信道解码模块（（2）调节模块）调节模块（（3）中央处理器、只读存储器（）中央处理器、只读存储器（IC804）、）、随机存储器（随机存储器（IC803））终端设备2．语音处理模块．语音处理模块（（1）语音解码模块）语音解码模块（（2）接口电路）接口电路终端设备3．附属模块．附属模块（（1）应用中央处理器模块）应用中央处理器模块（（2）电可擦除只读存储器）电可擦除只读存储器（（3）随机存储器）随机存储器（（4）人机接口模块）人机接口模块终端设备11.3.3  电源管理系统（电源管理系统（IC901））        电源由一块电源由一块3.6 V/550 mA· h的锂电池的锂电池提供，供电部分由电源稳压集成电路组成，提供，供电部分由电源稳压集成电路组成，包括包括5个个3 V稳压器、稳压器、1个个1.2 V稳压器和稳压器和1个个3.3 V稳压器，通过控制终端进行开关控制。

稳压器，通过控制终端进行开关控制终端设备表11-2电源管理系统的配置3 V电源系统供给电 路 配 置逻辑系统（一）应用中央处理模块，协议模块，电可擦除只读存储器，液晶显示屏语音系统语音解码模块，接收放大器，麦克风射频系统（一）锁相环路（PLL）逻辑系统（二）协议模块，调节器模块射频系统（二）VCC-TR，接收器，VCC-PA终端设备。