精品课件-第一章 认识智能手机

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。
一、移动台的构成
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
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（4）信道编码：循环冗余编码，1/2卷积码以及交积编1码0 。
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2. 发射机的技术指标
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（1）手机的功率控制级 GSM900 MHz手机功率等级如图1-12所示。
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图1-12 GSM900 MHz手机功率等级
5. 频率误差和相位误差 在任何条件下，移动台载频的绝对误差应小于0.1ppm（即1×10-7），或相对于从基站接 收的信号的频率误差小于0.1ppm。
图1-1 移动台结构框图
（2）数字处理逻辑控制单元 （ 二、3）移射动频台收工发作单原元 理 2在.移S动IM台卡工作原理部分，我们以最常见的GSM移动台为例进行介绍。
S1I.M卡移动是台（框Su图bscriber Identity Module 客户识别模块）的缩写，也称为智能
卡 GS、M移用动户台身具份体识可别以卡分，为G两SM部数分字，移一动部电分话是机射必频须部装分上，此主卡要方负能责使信用号。的它接在收芯、片上
1．4G技术标准
4G网络是3G网络的演进，但却并非是基于3G网络简单升级形成。从技术角度来说，4G网络
的核心与3G网络的核心是两种完全不同的技术。
目前4G标准只有两个，分别为LTE Advanced与WiMAX-Advanced（全球互通微波存取升级
版）。其中，LTE-Advanced是LTE技术的升级版，在特性方面，LTE-Advanced向后完全兼
功率控制级
峰值功率（dBm）
正常测试条件下容限
（1）工作频率：发射频率为880MHz－915MHz，接收频率为935MHz－960MHz，收发（±间dB）隔为
45MHz。
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（2）载波间隔：200kHz。
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（3）调制方式：高斯滤波最小频移键控（GMSK），BT＝8 0.3，调制速27 率为270.833k2.0bit/s。
手机整机结构部件如图1-23所示。 图1-22 基本部件
图1-23 整 机结构部件
图1-20 三星 Galaxy S4外形
图1-21 华 为Ascend
2.智能电路结构 手机电路结构部件如图1-24所示。 3.智能手机电路器件 手机的电路器件如图1-25所示。
五、智能手机操作系统 手机作为便携的移动通信工具， 经历数年的发展与演变已经成 为人们生活中不可缺少的一部 分。翻查现在的手机在功能上 可谓“麻雀虽小，五脏俱全”， 不仅具备最基本的通话和短信
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
图1-11 GSM手 机开机工作流 程
3. 待机过程 用户监测BCCH时，必须与相近的基站取得同步。通过接收FCCH、SCH、BCCH信息，用户将 被锁定到系统及适应的BCCH上。
项目一 智能手机原理基础 任务1 智能手机原理基础
知识目标： 1.了解GSM移动台的构成，了解移动台的结构；掌握GSM移动台的原理框图，并了解各部分的功能。2.掌握GSM移动台的工作原理，了解移动台收发过程中信号的处理方式；掌握GSM移动台的基本 通信过程。3.掌握GSM移动台的性能指标。 能力目标： 1.掌握4G通信技术基础。2.掌握智能手机机械结构及电路结构、操作系统的基础知识。 素质目标： 1.通过项目协作完成该任务，让学生体验到团队合作的精神，从而培养学生的团队合作能力。2.通过该项目的动手操作，使学生体验到收获劳动成果的快乐，从而培养学生热爱工作的精神，在 此基础上，掌握手机基本工作原理。
iPhone 5S手机外形如图1-19所示。
2．三星i9505（GALAXY S4 LTE版）
三星i9505外形如图1-20所示。 3．华为Ascend P7（电信版）
图1-19 iPhone 5S手机
华为Ascend P7（电信版）外观如图1-21所示。
四、智能手机电路结构
1.手机的机械部件结构
如图1-22所示。
图1-24 手机 电路结构部件
图1-25 手机的 电路器件
1．苹果的iOS系统
iOS是由苹果公司为iPhone开发的操作系统，它主要是给iPhone、iPod Touch、
iPad及Apple TV 使用。iOS系统Logo如图1-26所示。
iOS操作系统界面如图1-27所示。
图1-26 iOS 系统Logo
项目二 焊接设备使用及焊接工艺
任务1 智能手机原理基础
焊台使用是维修智能手机的基础，越来越多的智能手机使用了无铅焊接工艺，对维修人员来讲，焊接工艺要求也越来越高。 知识目标： 1.了解防静电相关知识，掌握静电防护的基础理论。 2.了解有铅焊锡丝、无铅焊锡丝的材料特性及焊接温度。 能力目标： 1.掌握焊台的基本使用方法。 2.能够熟练使用焊台拆装手机贴片元件。 素质目标： 1.通过项目的动手操作，让学生体验到工作的乐趣，培养学生掌握焊台的使用及焊接工艺。 2.通过该项目的学习，使学生体验到收获劳动成果的快乐，从而培养学生热爱工作的精神。
4. 呼叫过程 （1）手机作主叫 （2）手机作被叫
5. 越区切换 移动中的手机，无论是处于待机状态还是通话状态，从当前小区进入另一个小区，使当前 小区的无线信道切换到新小区的无线信道上，称为越区切换。越区切换分为以下两种情况。 （1）待机状态下的越区切换
四、GSM手机主要技术指标
1. 手机的技术性能
提示接触某些敏感元件时需要采取适当的预 电标志图案 电恒温焊台
防措施。防静电标志图案如图2-7所示。
二一、、焊拆台装基贴本片介电绍阻
图1-9 突 发脉冲串
（7） 调制技术
频率
f0 f1 f2 f3 f4
帧 时间
图1-10 GSM系统调频示意图
（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 定三的、措移施动，台来基保本证通信信号过在程恰当的时候到达基地站。
容LTE，其原理类似HSPA升级至WCDMA这样的关系。 4G标准的演进过程如图1-13所示。
图1-13 4G标 准的演进过程
2．4G的双工模式
目前4G有两种双工模式，分别是TDD-LTE和FDD-LTE。
（1）TDD-LTE和FDD-LTE的工作原理
TDD-LTE（Time Division Long Term Evolution，分时长期演进图）1是-1由4 阿F尔DD卡及特-朗讯、
的4G应用，但适合4G网络的应用并不会局限在“高清视频播 图1-17 LTE FDD
放”这个框框里。网速越快，越能催生新和产T品D、D设新备应通用用的性爆
图1-15 TDD和 FDD的微小差异
图1-16 庞大的 LTE生态系统
图1-18 LTE FDD和 TDD基站的融合性
三、常见智能手机
1．iPhone 5S手机
2．谷歌的Android系统
Android系统Logo如图1-28所示。
3．微软的Windows Phone 8系统
图1-28
Android系统
Windows Phone 8是微软公司2012年6月21日L发og布o的一款手机操作系统，是
Windows Phone系统的最新版本。Windows Phone 8系统Logo如图1-30所示。
6. 接收机的技术指标 作为数字无线系统，接收机的主要性能指标有：灵敏度、环帧指示、同频干扰抑制、邻道 干扰抑制、互调干扰抑制、接收机杂散辐射等。 在掌握GSM手机通信原理的基础上，掌握4G基础知识，了解4G手机的基本参数。 衡量接收机误码性能主要有三个参数： （1）帧删除率（FER） （一、2）什残么余是误4比G 特率（RBER） （到目3）前误为比止特，率人（们B还ER无）法对4G通信进行精确地定义，有人说4G通信的概念来自其他无线服 务的技术，从无线应用协定、全球无线服务到4G；有人说4G通信是系统中的系统，可利用
（4）交织
在编码后，语音组成的是一系列有图序1的-8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加些密误算差。
（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。
3．防静电措施
对于静电的防护，主要采取三个方式，一个
是防，一个是放，还有一个是控。 下面介绍几种常见的ESD防护方法。
图2-3 防静电 鞋
图2-4 离 子发生器
图2-5 防 静电屏蔽 袋
4．防静电标志
防静电标志一般粘贴在车间所用的器材、产
品的外包装、设备外壳或需防静电的场所中。
在手机厂家提供的维修手册中也有该警示， 图2-7 防静 图2-8 防静
图1-29 Android
图1-30 Windows Phone 8
图1-27 iபைடு நூலகம்S 操作系统界面