项目一智能手机原理基础任务1智能手机原理基础掌握移动通信原理、手机的基本工作原理，了解和掌握手机与基站是如何进行通信的，手机是如何拨通电话的，手机的通话内容是如何进行加密的等基础性内容。1.移动台结构框图移动台包括两部分，MS（移动台）=ME（移动台设备）+SIM卡。移动台结构框图如图1-1所示。（1）键盘显示操作单元（2）数字处理逻辑控制单元（3）射频收发单元2.SIM卡SIM卡是（SubscriberIdentityModule客户识别模块）的缩写，也称为智能卡、用户身份识别卡，GSM数字移动电话机必须装上此卡方能使用。它在芯片上存储了数字移动电话客户的信息，加密的密钥以及用户的电话簿等内容，可供GSM网络客户身份进行鉴别，并对客户通话时的语音信息进行加密。一、移动台的构成图1-1移动台结构框图二、移动台工作原理在移动台工作原理部分，我们以最常见的GSM移动台为例进行介绍。1.移动台框图GSM移动台具体可以分为两部分，一部分是射频部分，主要负责信号的接收、发射和调制；另一部分是逻辑部分，主要负责语音处理、控制和信令处理。GSM移动台原理框图如图1-2所示图1-2GSM移动台原理框图2.移动台工作原理（1）A/D转换器语音信号在MS中的处理过程，如图1-3所示。图1-3语音在MS中的处理过程（2）语音编码此编码方式称为规则脉冲激励──长期预测编码（RPE-LTP），其处理过程是先进行8kHz抽样，调整每20ms为一帧，每帧长为4个子帧，每个子帧长5ms，纯比特率为13kbps。（3）信道编码为了检测和纠正传输期间引入的差错，在数据流中引入冗余——通过加入从信源数据计算得到的信息来提高其速率，信道编码的结果是一个码字流。对它们分别进行不同的冗余处理，如图1-4所示。（4）交织在编码后，语音组成的是一系列有序的帧。为了纠正随机错误及突发错误，最有效的组码就是用交织技术来分散这些误差。（5）加密加密的目的就是在于保护信令与用户数据，防止窃听。加密算法实际上是一个“异或”算法，在接收部分，我们用相同的方法解密，以期待出现清晰的数据。如图1-8所示。50bit¿é±àÂëÆ÷£«3¼¤Àø±àÂëÆ÷£«4¡Á2132bit456bit78bit图1-4信道编码过程图1-8加密算法（6）突发脉冲形成逻辑信道有两种，一种是业务信道，一种是控制信道。因此要把逻辑信道映射成物理信道，一个物理信道是由TDMA帧中的8个时隙中的一个来表示，一个时隙按一定的信令格式编码，称为突发脉冲，如图1-9所示。（7）调制技术GSM的调制方式是0.3GMSK，0.3表示了高斯滤波器的带宽和比特率之间的关系。(8）跳频在语音信号经处理调制后发射时，还会采用跳频技术──即在不同时隙发射载频在不断地改变（当然，同时要符合频率规划原则）。如图1-10所示，在一给定时间内，频率依次从f0、f2、f1、f4跳变，但在一个突发脉冲期间，频率保持不变。图1-10GSM系统调频示意图ƵÂÊf0Ö¡f1f2f3f4ʱ¼ä图1-9突发脉冲串（9）时序调整由于GSM采用TDMA，且它的小区半径最大可以达到35km，因此需要进行时序调整。因为从手机出来的信号需要经过一定时间才能到达基地站，所以我们必须采取一定的措施，来保证信号在恰当的时候到达基地站。通过时序调整，手机发出的信号就可以在正确的时间到达基站。当MS接近小区中心时，BTS就会通知它减少发射前置的时间，而当它远离小区中心时，就会要求它加大发射前置时间。三、移动台基本通信过程手机如何开机的？开机后是如何与基站进行联系？如何进行待机的？呼叫的时候手机是如何工作的？关机时手机又是如何与基站断开联络的？这些问题对初学者来看，都是迷茫的。在本节中，我们就以GSM手机为例，简要介绍手机的基本通信过程，了解手机在每个环节中的信号控制方式。GSM手机所有的工作过程都是在中央处理器（CPU）的控制下进行的，具体包括开机、上网、待机、呼叫、关机五个过程。1.开机过程GSM手机开机工作流程如图1-11所示。2.上网过程手机开机后，内部的锁相环PLL电路开始工作，从频率低端到高端扫描信道，即搜索广播控制信道（BCCH）的载频。手机内PLL锁相环在工作的时候，手机的电流会有小范围的波形，如果观察电流表，发现电流有轻微的规律性波动，说明手机的PLL电路工...
