基带电路原理图
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数字基带信号的码型设计一、前言近年来,随着大规模集成电路的出现,数字系统的设备复杂程度和技术难度降低,数字通信系统的主要缺点逐渐得到解决,因此数字传输方式日益受到欢迎。
数字传输系统中,传输对象通常是二元数字信息,而设计数字传输系统的基本考虑是选择一组有限的离散的波形来表示数字信息。
这些取值离散的波形可以是未经调制的电信号,也可以是调制后的信号。
未经调制的数字信号所占据的频谱是从零域或很低频率开始,称为数字基带信号。
不经载波调制而直接传输数字基带信号的系统,称为数字基带传输系统。
数字基带传输系统方框图如图一所示。
图一数字基带传输系统方框图目前,虽然数字基带传输的应用不是很广泛,但对于基带传输系统的研究仍然十分有意义,主要是因为:1、在利用对称电缆构成的近程数据通信系统中广泛采用了这种传输方式;2、随着数字通信技术的发展,基带传输方式也有迅速发展的趋势;3、基带传输中包含带通传输的许多基本问题;4、任何一个采用线性调制的带通传输系统,可以等效为一个基带传输系统。
二、基带码型的设计原则在实际的基带传输系统中,并不是所有的基带波形都适合在信道中传输。
比如远距离传输时高频分量衰减随距离的增大而增大等,所以原始消息代码必须编成适合于传输用的码型。
传输码的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件,在选择传输码型时,一般应考虑以下几点原则:1、不含直流,且低频分量尽量少;2、应含有丰富的定时信息,以便于从接收码流中提取定时信号;3、功率谱主瓣宽度窄,以节省传输频带;4、不受信息源统计特性的影响,即能适应于信息源的变化;5、具有内在检错能力,即码型应具有一定规律性,以便利用这一规律性进行宏观监测;6、编译码简单,以降低通信延时和成本。
三、常用的传输码型1、单极性非归零码:(如图二(a)所示)编码规则:信号脉冲的低电平和高电平分别表示二进制代码“0”和“1”。
优点:电脉冲之间无间隔,极性单一,易于用TTL、CMOS电路产生。
手机原理图分析一、手机基本电路框图:二、基带CPU(MT6226)内部框图:1、组成部分:z DSP:主要完成对语音信号的编解码、信道编码、加密、交织处理等;z ARM7:主要是对外部Memory接口、用户接口(LCD、键盘、触摸等)、语音接口、射频接口、电源管理等的命令控制,使各部分协调工作。
2、基带部分语音编码过程(DSP):GSM标准规定时隙宽为0.577ms,8个时隙为一帧,帧周期为0.577×8=4.615ms。
因此,用示波器观测GSM移动电话机收发信息,会看到周期为4.615ms、宽0.577ms的突发脉冲。
基带部分电路包括信道编/译码、加密/解密、TDMA帧形成/信道分离及基准时钟电路,它还包括话音/译码、码速适配器等电路。
来自送话器的话音信号经过8kHz抽样及A/D转换,变成13bit均匀量化的104kbit/s数据流,再由话音编码器进行RPE-LTP编码。
编码输入为每20ms一段,经话音编码压缩后变为260bit,其中LPC-LTP为72bit,RPE为188bit。
话音编码后的信号速率为13kbit/s。
同时话音编码器还提供话音活性检测(vAD)功能,即当有话音时,其SP信号为1;当无话音传输时,将SP示为0(即SID帧)。
13kbit/s 话音信号进入信道编码器进行编码。
对于话音信号的每20ms 段,信道编码器首先对话音信号中最重要的Ia 类50bit 进行分组编码(CRC 校验),产生3bit 校验位,再与132bit 的Ib 类比特组成185bit ,再加上4个尾比特“0”,组合为189bit ,这189bit 再进入1/2速率卷积码编码器,该编码限制长度为5,最后产生出378bit 。
这378bit 再与话音信号中对无线信道最不敏感的II 类78bit 组成最终的456bit 组。
同样,对于信令信号,由控制器产生并送给信道编码器,首先按FIRE(法尔)码进行分组编码(称为块编码),然后再进入1/2卷积编码,最后形成456bit 组。
实验二数字基带信号一、实验目的1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。
2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。
二、实验内容1、用示波器观察单极性非归零码(NRZ)、传号交替反转码(AMI)、三阶高密度双极性码(HDB3)、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。
2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。
3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。
三、基本原理本实验使用数字信源模块和HDB3编译码模块。
1、数字信源本模块是整个实验系统的发终端,模块内部只使用+5V电压,其原理方框图如图1-1所示,电原理图如图1-3所示(见附录)。
本单元产生NRZ信号,信号码速率约为170.5KB,帧结构如图1-2所示。
帧长为24位,其中首位无定义,第2位到第8位是帧同步码(7位巴克码1110010),另外16位为2路数据信号,每路8位。
此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号,实验电路中数据码用红色发光二极管指示,帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。
发光二极管亮状态表示1码,熄状态表示0码。
本模块有以下测试点及输入输出点:CLK 晶振信号测试点BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点(2个)FS 信源帧同步信号输出点/测试点NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点(4个)图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下:晶振CRY:晶体;U1:反相器7404分频器U2:计数器74161;U3:计数器74193;U4:计数器40160并行码产生器K1、K2、K3:8位手动开关,从左到右依次与帧同步码、数据1、数据2相对应;发光二极管:左起分别与一帧中的24位代码相对应八选一U5、U6、U7:8位数据选择器4512三选一U8:8位数据选择器4512倒相器U20:非门74HC04抽样U9:D触发器74HC74图1-1 数字信源方框图图1-2 帧结构下面对分频器,八选一及三选一等单元作进一步说明。
手机原理图分析一、手机基本电路框图:二、基带CPU(MT6226)内部框图:1、组成部分:z DSP:主要完成对语音信号的编解码、信道编码、加密、交织处理等;z ARM7:主要是对外部Memory接口、用户接口(LCD、键盘、触摸等)、语音接口、射频接口、电源管理等的命令控制,使各部分协调工作。
2、基带部分语音编码过程(DSP):GSM标准规定时隙宽为0.577ms,8个时隙为一帧,帧周期为0.577×8=4.615ms。
因此,用示波器观测GSM移动电话机收发信息,会看到周期为4.615ms、宽0.577ms的突发脉冲。
基带部分电路包括信道编/译码、加密/解密、TDMA帧形成/信道分离及基准时钟电路,它还包括话音/译码、码速适配器等电路。
来自送话器的话音信号经过8kHz抽样及A/D转换,变成13bit均匀量化的104kbit/s数据流,再由话音编码器进行RPE-LTP编码。
编码输入为每20ms一段,经话音编码压缩后变为260bit,其中LPC-LTP为72bit,RPE为188bit。
话音编码后的信号速率为13kbit/s。
同时话音编码器还提供话音活性检测(vAD)功能,即当有话音时,其SP信号为1;当无话音传输时,将SP示为0(即SID帧)。
13kbit/s 话音信号进入信道编码器进行编码。
对于话音信号的每20ms 段,信道编码器首先对话音信号中最重要的Ia 类50bit 进行分组编码(CRC 校验),产生3bit 校验位,再与132bit 的Ib 类比特组成185bit ,再加上4个尾比特“0”,组合为189bit ,这189bit 再进入1/2速率卷积码编码器,该编码限制长度为5,最后产生出378bit 。
这378bit 再与话音信号中对无线信道最不敏感的II 类78bit 组成最终的456bit 组。
同样,对于信令信号,由控制器产生并送给信道编码器,首先按FIRE(法尔)码进行分组编码(称为块编码),然后再进入1/2卷积编码,最后形成456bit 组。
射频电路篇本次培训内容:手机各级电路原理及故障检修1,基带电路发话电路、受话电路、蜂鸣电路、耳机电路、 背光电路、马达电路、按键电路、充电电路、开 关机电路、摄像电路、蓝牙电路、FM电路、显示 电路、SIM卡电路、TF卡电路2,射频电路接收电路、发射电路一、手机通用的接收与发射流程天线:ANT 声表面滤波器:SAWfilter 低噪声放大器:LNA 功放:PA手机通用的接收与发射流程1、信号接收流程: 天线接收——天线匹配电路——双工器——滤波(声 表面滤波器SAWfilter)——放大(低噪声放大器 LNA)——RX_VCO混频(混频器Mixer)——放大 (可编程增益放大器PGA)——滤波——IQ解调(IQ 调制器)——(进入基带部分)GMSK解调——信道均 衡——解密——去交织——语音解码——滤波—— DAC——放大——话音输出。
手机通用的接收与发射流程2、信号发射流程: 话音采集——放大——ADC——滤波——语音编码——交织——加密——信道均衡——GMSK调制—— (进入射频部分)IQ调制(IQ调制器)——滤波—— 鉴相鉴频(鉴相鉴频器)——滤波——TX_VCO混频 (混频器Mixer)——功率放大(PA)——双工器—— 天线匹配电路——天线发射。
手机通用的接收与发射流程3、射频电路原理框图:二、射频电路的主要元件及工作原理天线:ANT 声表面滤波器:SAWfilter 低噪声放大器:LNA 功放:PA射频电路的主要元件及工作原理1、天线、匹配网络、射频连接器: • 天线(E600):作用是将高频电磁波转化为高频信号电流。
射频电路的主要元件及工作原理• 天线匹配网络(L604、C611、C614):主要是完成主板与 天线之间的功率匹配,以使天线的效率尽可能高。
射频连接器(J600):又叫同轴连接器或射频开关,作 用主要是为手机的测试提供端口。
其内部是簧片的接触结 构,相当于一个机械开关,通常状态下开关处于闭合状态, 当射频线探头插入射频连接器时,簧片一端将与主板的天线 通路断开,而与射频线探头接触,此时手机与测试仪器之间 就通过射频连接器与射频线进行信号的传输。
实验三数字基带传输系统实验一.实验目的:1.了解数字基带传输系统的组成和实时工作过程;2.加深理解时域均衡系统的工作原理,基本特点及均衡器的主要作用;3.学会按给定的均衡准则调整,观测均衡器的方法。
二.实验内容:1.在数字基带信号为单脉冲波形—“测试信号”时, 按“迫零调整准则”,手动调整均衡器的各抽头系数,获得最佳均衡效果;2.在数字基带信号为伪随机序列—“信码”时,按“眼图最大准则”,手动调整均衡器的各抽头系数,获得最佳均衡效果;3.改变信道特性后,重复1,2两内容。
三.实验仪器:1.COS5020型双踪示波器一台;2.双路稳压电源一部;3.数字基带传输实验系统一套。
四.实验组成框图和电路原理图:图1 数字基带传输系统的组成框图数字基带传输系统的组成框图如图1所示,它是一个较完整的数字基带传输系统。
信号源产生19.2 KHz 的基带信号时钟,经过乘4之后,提供均衡器所需的两个互补驱动时钟76.8 KHz 。
显然本实验系统的基带速率为19.2 Kbit/s。
测试信号和信码发生器按19.2KHz的时钟节拍,分别产生测试单脉冲波形及63位M序列,两种码分别作为均衡的对象,通过开关K予以选择。
可变信道滤波器是在实验室条件下用来模拟传输信道特性的,改变电位器即可改变滤波器的传输函数特性,进而模拟信道特性的变化。
均衡器是借助横向滤波器实现时域均衡的,它由延迟单元,可变系数电路和相加器三部分组成,如图2所示。
图2 横向滤波器图2中,横向排列的延迟单元是由电荷转移器件完成的。
本实验所采用的是国产斗链器件BBD(Bucret Brrgades Device),它有32个延迟抽头输出端,因为我们抽样频率为76.8KHz是基带信号19.2 Kbit/s的4倍,故取6,10,14,18,22,26,30等七个抽头输出端。
理论上讲,抽头数目越多就越能消除码间串扰的影响,但势必会增加调整的难度。
且若变系数电路的准确度得不到保证,增加抽头数所获得的效益也不会显示出来。
实验一码型变换实验一、基本原理在数字通信中, 不使用载波调制装置而直接传送基带信号的系统, 我们称它为基带传输系统,基本结构如图所示。
干扰基带传输系统的基本结构基带信号是代码的一种电表示形式。
在实际的基带传输系统中, 并不是所有的基带电波形都能在信道中传输。
对传输用的基带信号的主要要求有两点:(1对各种代码的要求,期望将原始信息符号编制成适合于传输用的码型; (2 对所选码型的电波形要求, 期望电波形适宜于在信道中传输。
AMI :AMI 码的全称是传号交替反转码。
这是一种将信息代码 0(空号和 1(传号按如下方式进行编码的码:代码的 0仍变换为传输码的 0, 而把代码中的 1交替地变换为传输码的 +1, -1, +1, -1,……。
HDB3:HDB 3码是对 AMI 码的一种改进码,它的全称是三阶高密度双极性码。
其编码规则如下:先检察消息代码(二进制的连 0情况,当没有 4个或 4个以上连 0串时,按照 AMI 码的编码规则对信息代码进行编码; 当出现 4个或 4个以上连 0串时, 则将每 4个连 0小段的第 4个 0变换成与前一非 0符号 (+1或 -1 同极性的符号, 用V 表示 (即 +1记为 +V, -1记为 -V ,为使附加 V 符号后的序列不破坏“极性交替反转”造成的无直流特性,还必须保证相邻 V 符号也应极性交替。
当两个相邻 V 符号之间有奇数个非 0符号时,用取代节“ 000V ” 取代 4连 0信息码; 当两个相邻 V 符号间有偶数个非 0符号时, 用取代节“ B00V ” 取代 4连 0信息码。
CMI :CMI 码是传号反转码的简称,其编码规则为:“ 1”码交替用“ 11”和“ 00”表示; “ 0”码用“ 01”表示。
BPH :BPH 码的全称是数字双相码,又称 Manchester 码,即曼彻斯特码。
它是对每个二进制码分别利用两个具有 2个不同相位的二进制新码去取代的码,编码规则之一是: 0→ 01(零相位的一个周期的方波1→ 10(π相位的一个周期的方波二、实验结果CMIBPHHDB3 AMI三、结果分析各码型波形如上所示, 我们发现许多波形产生了不同程度的畸变, 表现是幅值不是单一的水平线, 而成了曲线。
智能手机基带处理器电路原理在普通手机中,通常将MCU(Micro Control Unit,微控制电路)、DSP( (Digital SignalProcessing,数字信号处理)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit,专用集成电路)电路集成在一起,得到数字基带信号处理器;将射频接口电路、音频编译码电路及一些ADC(模拟至数字转换器)、DAC(数字至模拟转换器)电路集成在一起,得到模拟基带信号处理器。
在智能手机中,一般是将数字基带信号处理器和模拟基带信号处理器集成在一起,称为基带处理器。
不论移动电话的基带电路如何变化,它都包MCU 电路(也称CPU 电路)、DSP电路、ASIC电路、音频编译码电路、射频逻辑接口电路等最基本的电路。
我们可以这样理解智能手机的无线部分,我们将智能手机无线部分电路再分为两部分,一部分是射频电路,完成了信号从天线到基带信号的接收和发射处理;一部分是基带电路,完成了信号从基带信号到音频终端(听筒或送话器)的处理。
这样看来,基带处理器的主要工作内容和认为就比较容易理解了。
以基带处理器电路PMB8875 为例,框图如图1所示。
图1 基带处理器电路PMB8875 框图1、模拟基带电路模拟基带信号处理器(ABB)又被称为话音基带信号转换器,包含手机中所有的ADC与DAC变换器电路。
模拟基带信号处理器包含基带信号处理电路、话音基带信号处理电路(也称音频处理电路)、辅助变换器单元(也被称为辅助控制电路)。
(1)基带信号处理电路基带信号处理电路将接收射频电路输出的接收机基带信号RXIQ转换成数字接收基带信号,送到数字基带信号处理器DBB。
在发射方面,该电路将DBB电路输出的数字发射基带信号转换成模拟的发射基带信号TXIQ,送到发射射频部分的IQ 调制器电路。
基带信号处理电路是用来处理接收、发射基带信号的,连接数字基带与射频电路——射频逻辑接口电路,在基带方面,通过基带串行接口连接到数字基带信号处理器;在射频方面,它通过分离或复合的IQ信号接口连接到接收I/Q 解调与发射I/Q 调制电路。
FLASH电路
FLASH信号作用描述
数据总线:ED0-ED15,共16根数据线,用于传输数据。
地址总线:EA00-EA23,共24根地址线,用于存储单元寻址。
控制总线:
ERD:写控制信号;
EWR:读控制信号;
/WATCHODG:复位信号,用于FLASH的软件复位;
/CE_F1、/CE_F2:FLASH存储区域选择信号;
/ECS1_PSRAM:PSRAM片选信号;
/ELB、/EUB:PSRAM存取区域选择信号;
电源供电信号:VMEM。
照相电路
主屏LCD显示电路
SIM卡电路
马达电路
PWM2_VIB_EN经过PMIC转换后变成马达的驱动信号VIB_DRV,R409为限流电阻,马达可以和键盘灯通过调整限流电阻R或者调整
占空比调整背光亮度一样调整马达的震感。
马达电路上的二极管
D403是由于马达为线圈,运作时会产生反向电动势,若无二极管反
向电动势无法消耗,会影响马达的寿命,二极管可以在马达停震后
把反向电动势消耗掉而保护线圈。
MIC电路
MICBIASP和MICBIASN为MIC电路的正负两路偏置电压,一般为2.4V-2.7V左右的电压。
C204,C205主要为滤除射
频信号的干扰。
如果有GSM900MHZ的干扰则使用33PF的
电容,如果有DCS1800MHZ的干扰可以使用12PF的电容,如果有WIFI 2.4GHZ的干扰则使用8.2PF的电容。
C206主
要是抑制共模信号。
C201,C202为100NF电容,主要作用
为隔直通交,防止直流电使PA饱和,产生信号偏移,主要
滤除100HZ一下的电流。
B201,B202为磁珠,主要滤除
高频部分的干扰。
MIC偏置电流流向为从MICBIASP----
MICBIASN,而不用公共的GND,主要是因为GND干扰太大。
磁珠有很高的电阻率和磁导率,他等效于电阻和电感串联,但电阻值和电感值都随频率变化。
他比普通的电感有更好
的高频滤波特性,在高频时呈现阻性,所以能在相当宽的
频率范围内保持较高的阻抗,从而提高调频滤波效果
按键电路
菜单键
开关机键
手机键盘电路一般采用行列式键盘,按键铜箔的外圈一般为行,里圈一般为列。
在键盘接口电路中,行键被作为扫描输出端,列线作为输入端。
在待机状态下,行键置为低电平,列键置为高电平,当按键按下时,行键将有低电平变为高电平,并触发产生按键中断信号,转而执行按键检测程序,判断是哪一个按键被按下。