GSM手机的相位误差故障分析与调试

GSM手机校准和测试原理校准一般，手机校准包括4个部分：1. ADC校准包括GPADC（General purpose analog to digital converter）校准和电池校准。

GPADC是用来测试外部模拟源的模数转换器，可以用来测试电池电压和温度。

GPADC校准就是校准Greenstone内部的一个基准，使AD转换的精度最佳。

电池校准就是在GPADC上，通过测量电池正常工作的极限两点，得到两点间的slope，这里称为battery sensor gain，最终可以得到这两个点之间能够线性表示电压的线段，来测量实际电池电压的变化。

2. AFC校准包括crystal校准和AFC gain校准。

Crystal校准是满足手机在开机时，系统的coarse frequency error最接近于‘0’。

AFC gain校准是得到一个线性的fine frequency tuning 区间，当手机工作时，用这个区间的gain来动态调整frequency error。

3. AGC校准AGC校准就是校准手机接收链路的板级插入损耗，使接收功率误差最小。

4. APC校准APC校准包括PA profile校准，PA offset校准和PCL versus power校准。

PA profile校准就是校准手机的发射曲线，满足曲线可以覆盖手机正常发射的有用功部分。

PA offset校准就是校准手机发射low frequency和high frequency的offset，通过这个offset对low frequency和high frequency发射时的功率误差进行统一补偿。

PCL versus power校准，就是可以改变PCL对应的发射功率的大小。

举例来说，正常时PCL＝5对应的发射功率应是33dBm 左右，可以通过PCL versus power校准，将PCL＝5时的发射功率调整为32dBm左右，降低1dB。

在GSM手机设计中如何减小相位误差(精)在GSM手机设计中如何减小相位误差[摘要] 相位误差(Pe)是GSM手机四项非常重要的RF电气指标之一，减小相位误差对提高手机的话音质量有重大的意义。

本文介绍在GSM手机设计中，减小相位误差的方法。

[关键词] GSM手机；相位误差Pe(phase error)1 引言GSM手机不论是在研发、生产还是在维修中，有四项RF电气指标肯定是必须测量的，中有三项是发射指标，即：射频输出功率、频率误差、相位误差，还有一项是接收指标即灵敏度。

相位误差(Pe)是一项非常重要的指标。

在欧洲GSM的电信标准中规定：Pe的峰值不得大于20度、有效值不得大于5度。

当Pe 指标有问题时，轻则会影响话音质量(失真度变大或有咯咯声)、严重时则会使手机脱离GSM服务网。

2 Pe的定义要想提高某项指标的水平，首先是必须了解那一项指标的定义。

Pe的定义是：它是指I路(同相)与Q路(正交)之间的相位平衡度(phase balance)，换句话说即是：I与Q之间的正交性误差(quadrature error)。

若某一时刻Pe的采样点设为Pe (j)，根据欧洲电信标准GSM11．10则有：MAX {Pe (j)} ≤20ºRMS {Pe (j) } = {∑nj =1Pe2 (j)/n}1/2 ≤5º,J＝1，2，3，…n，n≥294 (1)GSM手机综测仪在测量和计算Pe时，采样时间一般取当前的10个突发(burst)长度(一个burst长度等于5 77微秒)。

3 减小Pe的方法3．1 发射部分的方案考虑目前主要有两种方案：一种是上变频方案；另一种是0FFSET频率方案。

这两种方案的差别在于RF已调信号的形成方法：前者是通过传统的由IF到RF的频谱搬迁，而后者则是通过增加一个IF PLL，用其输出来控制一个专用的发射VC0，从而达到实现RF调制信号的目的。

从性能来看，后一方案的频率误差和Pe较小；从电路的复杂程度来看，前一方案简单；从综合的性能价格比来看，后一方案具有优势，故现在绝大多数的手机都采用OFFSET频率方案，这有利于减小频率误差和Pe。

在GSM手机设计中如何减小相位误差
李航
【期刊名称】《移动通信》
【年(卷),期】2000(024)003
【摘要】相位误差(Pe)是GSM手机四项非常重要的RF电气指标之一,减小相位误差对提高手机的话音质量有重大的意义.本文介绍在GSM手机设计中,减小相位误差的方法.
【总页数】3页(P51-53)
【作者】李航
【作者单位】信息产业部电子第七研究所,广州,510310
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
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手机中的Phase Error 问题摘要：本文对相位误差的概念作了简单介绍，总结了工作中的一点经验，希望能给Analyzer 和有关人员分析时提供一点帮助。

关键词：相位噪声、杂散 一．引言：在实际的通信系统中，任何信号的频谱都不是绝对纯净的，总是或多或少的存在噪声，它们来源于非线性产生的相干寄生信号和系统内部产生的非相干噪声，信号质量因此而变坏，严重时可能造成通信中断，往往会成为整个系统的限制因素。

二．相位误差的概念：一个理想的正弦信号可以表示为：()()o o t V t u ϕω+=cos ，在时域中它是一个正弦波，用示波器可以观测到如图一的波形。

在频域中它是一根纯净的谱线，如图二。

实际的正弦信号往往带有寄生调幅和寄生调相，可以表示为：()()[]()[]t t t V t u r o ϕωε++=cos 1()t ε是瞬时幅度起伏；()t r ϕ是瞬时相位起伏。

通常()1<<t ε，且容易消除（如通过限幅器）因此：()()[]t t V t u r o ϕω+=cos (1)由于瞬时频率是瞬时相位对时间的导数，所以()t r ϕ的变化将会引起信号频率和相位的起伏，称为信号相对于理想信号的相位误差。

如图三，这些相位起伏在频域中表现为分布在载频附近的噪声边带和杂散。

在时域中表现为相对于理想信号的零交叉变与信号的相位起伏相对应的相位误差如图五：()tt r ∆∆ϕ就是频率误差。

除去频率误差引图二 oωA 图一 V t V()t r ϕA起的相位变化，剩下的随机起伏部分是相位误差，它的最大值称为峰值相位误差，均方根值称为均方值相位误差。

GSM Tx 要求：频率误差Hz 90< GSMHz 180< DCS峰值相位误差 20±< 均方值相位误差 5<()t r ϕ一般由直流分量()⎰∞→=T r T o dt t T 01lim ϕϕ、噪声()t n ϕ和杂散()∑+si si si t ψωϕcos 组成。

1.1相位误差和频率误差定义：测得的实际频率、相位与理论期望的频率、相位之差。

目的是检验发射机调制信号的质量。

指标：频率误差GSM900<90Hz DCS1800 <180Hz平均相位误差GSM900 <5°DCS1800 <5°峰值相位误差GSM900 <20°DCS1800 <20°1.2发射峰值功率和脉冲包络定义：发射机峰值功率指发射机载频功率在一个突发脉冲的有用信息比特时间上的平均值。

突发脉冲定时指移动台接收与发送间的时间间隔。

目的是检验发射机的发射能力和功率控制能力。

指标：在正常和极限条件下，在每个频率的各个功率等级上的发射功率都在应符合规范要求。

（如表1和表2）相同频率及相同测试条件下，两相邻功率控制级的TX载频峰值功率的差值应不少于0.5dB和3.5dB。

正常和极限条件下，各功率等级控制下的功率/时间包络应落在规范规定的包络框架内。

（如图2）表1 GSM各个功率等级上的发射功率DCS各个功率等级上的发射功率图1 常规突发脉冲功率/时间包络1.3发射输出频谱定义：调制谱：由连续调制和宽带噪声在标称载频的邻近频带上产生的频谱。

开关谱:由于功率切换而在标称载频的邻近频带上产生的频谱。

指标：表3 GSM调制谱指标表4 DCS调制谱指标表5 开关谱指标1.4接收机适用的输入电平范围定义：指接收机在满足规定的BER或FER条件下，接收机可使用的输入电平范围。

指标：接收机的RF输入电平范围满足：静态：-102dBm ~-15dBm （GSM900）-100dBm ~-23dBm（GSM1800）多径：- 102dBm～－40dBm（GSM900）-100dBm～－48dBm（GSM1800-1.53.系统设置：●Com SettingComport 为实际使用的串口。

Baudrate设为115200。

●Tester Setting将“Type”设为实际使用的测试仪类型（CMU200\AG8960）。

第一章：手机常用元器件介绍手机电路中，较多地采用了一些新的和较为特殊的元器件，作为一名手机维修人员，不了解这些元件的作用和原理，是无法进行读图和维修工作的，为此，本章对手机电路中的常用元器件进行详尽分类和系统分析，这些内容，无论是初学者还是专业维修人员都是必备的基础知识。

第一节手机电路中的基本元器件手机电路中的基本元件主要包括电阻、电容、电感、晶体管等。

下面就简单介绍一下:一、电阻电阻在电路中对电流的阻力，电阻在电路中用*R*表示，将R看作小数点，如5R1表示5.1Ω。

个别手机采用了组合电阻，共有四个引脚和外电路相连。

主要作用;分压、分流。

二、电容在手机中，电容一般为黄色或淡蓝色，个别电解除电容也用红色的，电解电容稍大，无极性电容很小。

手机中的电解电容，在其一端有一较窄的暗条，表示该端为其正极。

电容的特性：1、电容两端的电压不能突变，（在电路中有充电放电这一功能。

）2、通交流阻直流：通高频阻低频。

3、电容的容抗随信号频率的升高而减小，随信号频率的降低而增大。

另外，电容对信号有阻力称容抗。

信号通过电容后，其幅度会发生变化，即电容输入端的信号幅度比输出端的大。

三、电感和微带线电感是一个电抗器件，它在电子电路中也经常使用。

将一根导线绕在铁芯或磁芯上或一个空心线圈就是一个电感。

在手机电路中，一条特殊的印刷铜线即构成一个电感，在一定条件下，又称其为微带线。

电感的主要物理特征是将电能转换为磁能并储存起来，也可说它是一个储存磁能的元件。

电感是利用电磁感应的原理进行工作的。

当有电流流过某一根导线时，就会在这根导线的周围产生电磁场，而这个电磁场又会对处在这个电磁场范围内的导线产生电磁感应现象。

与手机板上的电阻、电容不同的是，手机电路中的电感的外观形状多种多样，有的电感很大，从外观上很容易判断；但有的电感的外观形状和电阻。

电容的外观相差不大，很难判断。

用万用表的欧姆档可以检查电感是否开路。

手机电路中比较常见的电感有以下几种：一种是两端银白色，中间是白色的；另一种是两端是银白色，中间是蓝色的。

密级：NBQ/AUXGSM/GPRS 数字移动电话机技术要求及测试方法通讯公司产业化部发布Q/AUX J09.09.001-2005前言本标准是为了规范通讯公司GSM/GPRS数字移动电话机的技术要求及测试方法而制定。

本标准由通讯公司总经办提出。

本标准由通讯公司产业化部负责起草。

本标准由通讯公司产业化剖负责解释。

本标准由通讯公司总经办归口。

本制度由打印、校对、共印份。

本制度主要起草人：本制度审核人：本制度批准人：Q/AUX J09.09.001-2005 GSM/GPRS数字移动电话机技术要求及测试方法1 目的本标准规定了GSM/GPRS 数字移动电话机在业务、功能、性能、环境适应性等方面的技术要求及测试方法。

本标准适用于GSM/GPRS 数字移动电话机生产、交付检验、验收和仲裁检验，其中除GPRS相关内容外的其他内容，适用于不支持GPRS的GSM数字移动电话机。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

YD/T 1214—2002 900/1800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备技术要求：移动台YD/T 1215—2002 900/1800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务（GPRS）设备测试方法：移动台GB/T 2423.1—2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T 2423.2—2001 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T 2423.3—1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ca：恒定湿热试验方法GB/T 2423.8—1995 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落GB/T 2423.13—1997 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fdb：宽频带随机振动中再现性YD 1032—2000 900/1800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信系统电磁兼容性限值和测量方法YD 1268—2003 移动通信手持机锂电池及充电器的安全要求和试验方法YD/T 856—1996 移动通信手机电源技术要求和试验方法YD/T 998—1999 移动通信手持机用锂离子电源及适配器GSM 02.30 (V7.1.0) 欧洲数字蜂窝通信系统（第2+阶段）：移动台人机接口GSM 02.60 (V7.5.0) 欧洲数字蜂窝通信系统（第2+阶段）：GPRS业务描述：第一阶段GSM 04.04 (V7.1.0) 欧洲数字蜂窝通信系统（第2+阶段）：层一：一般要求GSM 05.01 (V7.1.0) 欧洲数字蜂窝通信系统（第2+阶段）：无线路径物理层：概述GSM 05.05 (V7.4.0) 欧洲数字蜂窝通信系统（第2+阶段）：无线传输和接收GSM 07.60 (V7.1.0) 欧洲数字蜂窝通信系统（第2+阶段）：支持GPRS的MSGSM 11.10-1(V7.1.1) 欧洲数字蜂窝通信系统（第2+阶段）：移动台一致性规范GSM 11.11 (V7.6.1) 欧洲数字蜂窝通信系统（第2+阶段）：用户识别模块-移动设备（SIM-ME）接口规范（5V）GSM 11.12 (V4.3.0) 欧洲数字蜂窝通信系统（第2+阶段）：用户识别模块-移动设备（SIM-ME）接口规范（3V）GSM 11.18 (V7.0.1) 欧洲数字蜂窝通信系统（第2+阶段）：用户识别模块-移动设备（SIM-ME）接口规范（1.8V）3 术语和定义Q/AUX J09.09.001-2005本标准采用了下列术语和定义。

相位不均匀误差相位不均匀误差是指在信号传输中，不同频率的信号在传输过程中受到的相位偏移的差异。

这种相位不均匀误差可能会导致信号的失真和误差，影响通信系统的性能。

本文将从相位不均匀误差的定义、原因、影响以及常见的校正方法等方面进行探讨。

一、相位不均匀误差的定义相位不均匀误差是指信号在传输过程中，不同频率成分的相位发生偏移，导致信号的相位特性不均匀。

在通信系统中，信号的相位特性对于信号的传输和解调至关重要。

如果信号的相位特性不均匀，可能会导致信号的失真和误差。

相位不均匀误差可能是由于传输介质、设备的非线性特性、传输路径的不均匀等原因引起的。

在实际的通信系统中，这些因素都可能会对信号的相位特性产生影响，进而导致相位不均匀误差的发生。

传输介质的特性对信号的相位特性有较大影响。

例如，在光纤通信中，光纤的色散效应会导致不同频率的光信号传输速度不同，进而引起相位不均匀误差。

设备的非线性特性也可能引起相位不均匀误差。

在通信系统中，各种电子器件和光学器件都可能存在非线性特性，这些非线性特性会引起信号频谱的变化，进而导致相位不均匀误差的发生。

传输路径的不均匀也会导致相位不均匀误差。

在实际的通信系统中，信号往往需要经过多个中继站点进行传输，每个中继站点的传输特性不同，可能会引起信号相位的变化，从而产生相位不均匀误差。

三、相位不均匀误差的影响相位不均匀误差对通信系统的性能有较大影响。

首先，相位不均匀误差会导致信号的失真。

由于不同频率成分的相位发生偏移，信号波形可能会发生变形，进而导致信号失真。

相位不均匀误差还会引起信号解调的错误。

在接收端，由于相位不均匀误差的存在，解调器可能无法正确地提取出信号的信息，从而导致误码率的增加，影响通信系统的可靠性。

相位不均匀误差还可能会导致通信系统的频谱扩展。

由于不同频率成分的相位发生偏移，信号的频谱可能会发生变化，扩展到原本不应该存在的频率范围内，进而导致频谱资源的浪费。

四、相位不均匀误差的校正方法为了消除相位不均匀误差对通信系统的影响，通信系统中常采用相应的校正方法进行校正。

相位不均匀误差
出现相位不均匀误差的原因很多，主要包括以下几个方面：
1. 频率不平坦：当信号的发射频率没有达到平坦的增益时，会导致信
号在不同频率下的相位不一致。

2. 信号传输路径中的不同影响：在信号传输过程中，信号可能会经过
不同的介质、器件、网络等，它们的传输时间和相位都可能发生变化，导致相位不均匀误差。

3. 系统中的误差：在通信系统设计和制造过程中，由于各种因素，比
如组件质量、校准方法等，可能会导致系统存在误差，进而引发相位
不均匀问题。

针对相位不均匀误差，通常可以采用以下方法进行处理：
1. 频率校正：对信号的频率进行校准调整，使其达到平坦增益，避免
相位不均匀误差。

2. 相位校正：通过对系统的相位误差进行校正，达到最小化或减小相
位不均匀误差的目的。

3. 信号预处理技术：如数字信号处理、滤波器设计等，可以有效地减
小误差对信号的影响。

相位不均匀误差是通信领域中一个经常遇到的问题，它直接影响着通信系统的性能和可靠性。

采用合适的处理方法可以有效地减小误差，提高系统的稳定性和性能，从而更好地满足实际需求。