移动通信设备原理与维修习题及答案.doc

第一章 移动通信概述1.什么叫移动通信？移动通信就是在运动中完成用户之间的实时通信，包括移动用户之间的通信及固定用户与移动用户之间的通信。2.移动通信的发展分为哪几个阶段？各个阶段的主要特点是什么？移动通信的发展大体可分成四代。第一代移动通信系统：为模拟移动通信系统。其特点为：采用大区制或小区制；频道间隔越来越小，信道数量逐渐增加；逐步采用集中控制交换，按需分配，提高了信道利用率；话音质量接近市话标准；移动台体积和重量逐步缩小，功率逐步降低；系统容量不足、频谱利用率低、业务种类受限制、安全保密性能差及设备价格高等。第二代移动通信系统：为窄带数字移动通信系统。其特点为：系统容量大、保密性强、移动台体积小、能提供国际漫游等。第三代移动通信系统：为宽带CDMA移动通信系统。其特点为：统一全球标准，具备多媒体传输能力，增加分组交换业务和非对称传输模式，加强数据传输能力，能获得更佳的传输质量，提高频谱利用率和手机的使用寿命等。第四代移动通信系统：为宽带接入和分布式的网络。其特点为：具有非对称的超过100Mbit/s的室外数据传输速率和1Gbit/s的室内数据传输速率；包含宽带无线固定接入网络、宽带无线局域网、移动宽带系统及互操作的广播网络等，是一个多功能集成的宽带移动通信系统，也是宽带接入的IP系统。3.与固定通信相比，移动通信有哪些新特点？(1)采用有线与无线相结合的通信方式(2)电波传播条件恶劣(3)存在频率资源有限与用户日益增多的矛盾(4)移动通信组网复杂(5)干扰严重(6)移动台应体积小、低功耗4.移动通信如何分类？(1)按使用环境可分为陆地移动通信、海上移动通信和航空移动通信。作为特殊使用环境，还有地下隧道矿井、水下潜艇和太空航天等移动通信。(2)按使用对象可分为公用移动通信和专用移动通信。(3)按组网方式可分为大区制和小区制。(4)按工作方式可分为单工制、半双工制和双工制。(5)按传输的信号形式可分为模拟移动通信和数字移动通信。(6)按使用的多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等。(7)按接入方式可分为频分双工(FDD)和时分双工(TDD)。5.移动通信系统主要有哪些？这些系统的功能是什么？(1)无线寻呼系统。无线寻呼系统是一种单向传输简单信息的选择呼叫系统。(2)公用蜂窝移动通信系统。该系统是一种小区制大容量系统，采有自动拨号双工工作方式，与公用电话系统PSTN相连，移动用户之间、移动用户与固定电话用户间可方便地相互呼叫。(3)公用无绳电话系统。无绳电话是移动电话的又一种形式。用无线信道代替有线电话机中连接送受话器的电缆，不受电缆限制，用户可在座机周围100m200m范围内方便地使用手提机通话。(4)集群调度移动电话系统。该系统是专用移动通信系统。在该系统中，将各个部门所需的调度业务统一规划建设，统一管理，建立共用的基站和交换设备；各个部门只要建立自己的供调度用的指令台和移动台即可入网使用。频率共用、通信设备和业务共用，费用共同分担，节约投资，大大提高了频谱利用率。(5)移动卫星通信系统。移动卫星通信不受地理条件的限制，覆盖面大，信道频带宽，通信容量大，电波传输稳定，通信质量好。但卫星通信系统造价昂贵，运行费用高。(6)无中心个人无线电话系统。该系统不设中心控制台，选取空闲信道、自动拨号选呼等功能分散到每个移动台；系统简单，建网容易，投资较少；不容易与公用电话网相连接；由于受移动台发射功率的限制，通话距离较近。6.移动通信系统的工作方式可分为哪几种？各自的特点是什么？移动通信系统的工作方式可分为单工制、双工制和半双工制。单工制：指基站与移动台的发信机、收信机不能同时工作。双工制：基站与移动台的发信机、收信机都能同时工作，半双工制：通信的一方以双工制方式工作，另一方以单工制方式工作，双方信息的传输使用两个频率。7.移动通信系统主要由哪几部分组成？各自的功能是什么？移动通信系统(即移动通信网)一般由移动台MS、基站BS、移动交换中心MSC以及与公用市话网PSTN相连接的中继线等组成。移动台的作用是与基站进行通信。基站是基站区组织管理的核心，它负责与该区域内所有移动台进行通信。移动交换中心主要用来处理信息的交换和集中控制管理整个系统。8.第三代移动通信的发展方向是什么？第三代蜂窝移动通信系统是传输速率可达2Mbit/s的宽带系统。其要实现的基本目标是统一全球标准，具备多媒体传输能力，增加分组交换业务和非对称传输模式，加强数据传输能力，能获得更佳的传输质量，提高频谱利用率和手机的使用寿命等。第二章 移动通信信道特性1.通信信道分为哪几种？移动通信属于什么信道？按传输介质不同分为：有线信道和无线信道。有线信道的传输介质通常是双绞线、同轴电缆或光缆。无线信道的传输介质是电磁波所在的空间。按信道特性参数受环境的影响不同可分为：恒参信道和变参信道。恒参信道的传输特性参数随时间的变化极小且变化速度慢。变参信道的传输特性参数随时间变化大且变化速度较大。由于移动通信的双方至少有一方处于运动状态，它的信道必须是无线信道，且属于变参信道。2.什么是信号的快衰落和慢衰落？它们与什么因素有关？快衰落：接收信号是由直射波与大量反射波和地面表波合成的。各分量之间的相互干涉将产生快而深的多径衰减，称为快衰落或多径衰落。移动通信中的快衰落是因为移动台的运动，使周围障碍物不断变化所致，它与定点通信中的因大气结构随时间变化所造成的快衰落在机理上是不同的。慢衰落：移动台接收信号除瞬时值出现快速起伏的多径衰落外，其场强中值随着所处位置改变而呈现较平缓的变动，称为慢衰落。发生慢衰落的主要原因是障碍物的阴影效应，即在电波传播的路径上遇到建筑物、树林等障碍物的阻挡，产生了电磁波的阴影。当移动台通过不同障碍物的阴影时，就造成接收信号场强中值的变动。变动的大小取决于障碍物的状况和工作频率等，变化的速率不仅与障碍物有关，还和移动台的移动速度有关。造成慢衰落的另一个原因是气象条件的变化使电波折射系数随时间而变化，多径传播到达接收点的信号时间延迟也随之变化，从而也造成场强中值电平的慢变化。3.传播衰减中值反映何种传输衰落？在中等起伏地形上，市区与郊区衰减中值哪个大？传播衰减中值主要反映慢衰落。在中等起伏地形上，市区与郊区衰减中值相比，市区的衰减中值大。4.噪声分为哪几类？哪一类噪声对移动通信信号影响最大？根据移动通信信道中噪声的来源不同，噪声可分为外部噪声和内部噪声。外部噪声又包括自然噪声和人为噪声。自然噪声主要有天电噪声、太阳噪声及银河噪声等。人为噪声就是各种电气设备中电流或电压发生急剧变化而形成的电磁辐射，如电动机、电焊机、高频电气装置、电气开关、车辆点火装置等的火花放电产生的电磁辐射。内部噪声是指移动通信设备本身产生的各种噪声，如导体中电子的热运动引起的热噪声，半导体中由载流子的起伏变化引起的噪声等。在移动信道中，外部噪声对移动通信信道的影响较大，而自然噪声在一般情况下比接收机的固有噪声低的多，可以忽略不计。5.移动通信中的干扰有哪几类?其产生的原因及克服方法分别是什么?移动通信中的干扰主要有：邻道干扰、同频干扰、互调干扰和阻塞干扰。(1)邻道干扰：产生原因：移动通信都是采用调频方式进行调制的。从理论上说，调频信号含有无穷多个边频分量。如果边频分量落入邻道接收机的通频带，则会造成邻道干扰。减少邻道干扰的方法：提高发信机的频率稳定度；在发射机调制器的输入电路加入瞬时频偏控制电路；在发射机的输出端加邻道干扰滤波器。(2)同频道干扰：产生原因：在移动通信中，若频率管理或系统设计不当，如同频电台之间的距离不够大，从而空间隔离度小，就会造成同频道干扰。减少同频干扰的方法：在进行小区的频率分配时，应在满足一定通信质量要求的前提下，确定同频复用的最小距离，即同频道复用距离。(3)互调干扰：产生原因：当两个或两个以上的不同频率信号同时输入到非线性器件上时，由于非线性器件的非线性作用，就会产生各种组合频率成分即互调产物。其中，与有用信号频率相接近的组合频率分量就会顺利地进入接收机而形成干扰，这就是互调干扰。减少互调干扰的方法：应适当选择不等距的频道；各基站间的距离要合理，以尽量降低干扰信号幅度。(3)阻塞干扰：产生原因：在接收机接收有用信号时，如果有邻近频率的强干扰也同时进入接收机高频放大器和混频器，使高放或混频出现饱和现象，则接收机解调输出的噪声增大，灵敏度下降，严重时可使通信中断，这种现象称作阻塞干扰。减少阻塞干扰的方法：移动台的接收机应具有较强的选择性和较大的动态范围，发射机功率也应予以限制，或者能够自动调整。第三章 移动通信组网技术1.提高频率利用率的方法有哪些？(1)频率域的有效利用技术 包括信道窄带化和宽带多址技术。(2)时间域的频率有效利用技术 多信道共用。(3)空间域的频率有效利用技术 频率复用。2.什么是大区制？什么是小区制？它们各自的特点是什么？大区制:指用一个基站覆盖整个服务区，由基站负责移动台的控制和联络。在大区制中，同一时间每一无线信道只能被一个移动台使用，频谱利用率低，能容纳的用户数量少；组网简单，投资少，见效快，适用于用户较少的地区。小区制：指将整个服务区划分成若干个无线小区，每个小区设置一个基站，负责与小区内所有移动台的无线通信，整个服务区设置一个移动交换中心(MSC)，统一控制基站协调工作，以便实现小区之间移动通信的转接及移动用户和市话用户之间的通信。小区制的主要特点在相邻小区中分配频率不同的信道，而在非相邻的相隔一定距离的小区中分配相同频率信道。3.为什么在移动通信中信道分配采用动态的分配方式？移动通信的频率资源十分紧缺，不可能为小区内每一个移动台预留一个信道，只能配置一组信道，为小区所有移动台共用，从而可以大大提高频谱的利用率，即提高系统的通信容量。4.用等频距配置法将20个信道分为四组，设信道间隔为F，试计算每组信道频率的间隔。无线区群数内的小区数为4，则每组信道频率的间隔为4F。5.交换式通信系统网络结构采用何种方式？它有什么特点？交换式通信系统的拓扑结构是星型网络结构。交换机能在任意选定的两条用户线之间建立或释放一条通信连路，用户能随时要求交换机释放通信连路；可用多台交换机组成多个基本网络结构，当网络进一步扩大时，可将若干台汇接交换机通过更高一级的汇接交换机连接起来，最终形成一个树形的等级制网络。6.多服务区的移动通信网与单服务区的移动通信网有何不同？多服务区的移动通信网有汇接交换机。通过汇接交换机可使若干个单服务区的移动通信网形成多服务区的移动通信网。7.移动电话接入市话网有哪几种方式？各适用于什么场合？移动电话接入市话网有：用户线接入方式、市话中继线接入方式和移动电话汇接中心方式。用户线接入方式：适用于采用单个基站的小容量(一般小于200个用户)移动通信系统。市话中继线接入方式：一般小容量移动通信系统也可采用移动电话小交换机，经市话中继线进入市话网。移动电话汇接中心方式：该方式是将某个大地区或全国的各种移动电话汇接起来，构成一个区域性或全国性的移动电话汇接中心，然后与长途干线和国际干线接续，形成全地区或全国性甚至国际的移动通信系统。第四章 数字移动通信系统1.数字移动通信系统由哪几部分组成？各部分的作用分别是什么？数字移动通信系统，同早期移动通信系统一样，是由移动台(MS)、基站(BS)、移动交换中心(MSC)以及与公用市话网(PSTN)相连接的中继线等组成的。移动台作为移动用户设备，其作用是与基站进行通信。基站是基站区组织管理的核心，负责与该区域内所有移动台进行通信。移动交换中心主要负责信息的交换和整个系统的集中控制管理。2.数字移动通信系统的优点有哪些？(1)无线信道的选取。(2)位置登记。(3)移动网内部及与公用电话网间的自动交换。(4)双向全自动直接拨号。(5)双工通信，语音质量接近市话网的标准。(6)可进行多种形式的服务，包括话音服务和多种非话音服务。(7)可进行系统扩容。(8)具有监视和边界切换功能。(9)具有鉴权与加密功能。(10)自动计费功能。3.数字移动通信的基本技术有哪几种？语音编码、数字调制、多址接入、分集接收、调频与均衡、信道编码、交织、鉴权与加密等。4.解释MSISDN、IMSI与IMEI号码的含义。移动用户的ISDN号码，简称MSISDN，是指其他用户为呼叫数字移动通信系统中的移动用户所需拨打的号码，总长度不超过15位十进制数。号码的组成格式如下：MSISDN=CC + NDC + SNCC为国家号码(如中国为86)，NDC为国内地区码，SN为用户号码。国际移动用户识别号码，简称IMSI，用于识别移动通信网中的移动用户。IMSI码的最大长度为15位十进制数，其格式如下：IMSI=MCC+MNC+MSINMCC为移动通信国家识别号码，3位数，如中国的MCC为460。MNC为移动通信网号，1或2位数，用于识别归属的移动通信网(PLMN)。MSIN为移动用户识别号码，10或11位数，用于识别移动通信网中的移动用户。国际移动设备识别码，简称IMEI，是用于唯一识别移动通信设备的号码，为一个15位的十进制数字。其结构为：IMEI=TAC + FAC + SNR + SPTAC为型号批准号，6位数，由型号批准中心分配。同一型号的手机，其TAC号码应该是相同的，否则可能是水货或拼装机。FAC为最后装配号，2位数，表示生产厂家或最后装配所在地。如07代表Motorola在德国的工厂；40代表Motorola在英国的工厂；67代表Motorola在美国的工厂；51代表NOKIA公司。SNR为序号码，6位数，用于唯一地识别每个TAC和FAC中的每个移动通信设备。SP为备用位，1位数，通常为0。5.GSM系统的信道类型有哪些？根据传递信息的种类并依托物理信道，可定义不同类型的逻辑信道。逻辑信道可分为两类：业务信道(TCH)和控制信道(CCH)。业务信道用于传送编码后的语音或用户数据；控制信道用于传送信令信息和同步信息。对于控制信道又可分为三种：广播信道(BCH)、公共控制信道(CCCH)和专用控制信道(DCCH)。6. GSM系统由哪些部分组成？GSM系统由三部分组成：移动台(MS)、基站系统(BSS)和交换系统(NSS)组成。主要包括移动台、基站系统（基站控制器BSC和基站收发信机BTS）、交换系统（移动交换中心MSC、本地用户位置寄存器HLR、访问用户位置寄存器VLR、鉴权中心AUC、操作维护中心OMC和设备识别寄存器EIR）。7.简述GSM移动用户的通信过程。通信过程主要包括：(1)移动用户开机；(2)移动用户进行登记；(3)移动用户被呼；(4)移动用户主呼。8. CDMA系统的特点有哪些？双向功率控制、采用语音激活技术、系统容量大、软容量、软切换技术、采用多种形式的分集技术、保密性能好、抗干扰能力强、发射功率低等。9. CDMA系统的信道类型有哪些？CDMA系统的逻辑信道根据信息传输的方向可分为两类：正向信道和反向信道。正向信道分为：导频信道、同步信道、寻呼信道和正向业务信道。反向信道分为：接入信道和业务信道。10.画出CDMA移动台的结构框图，并简述其工作过程。详见课本第56页图4-13。11. GPRS系统的特点有哪些？与GSM系统相比，GPRS系统具有如下特点：数据传输速度和网络接入速度快；用户实时在线；资源和资金利用率高；能够与IP网络实现无缝连接；作为移动数据业务的承载业务，能更加有效地提供短信息、WAP等业务；利用GSM系统的广阔覆盖，能实现Internet和其他数据分组网络的全球性无线接入；充分利用现有的无线网络覆盖，投资少，功能强，并且技术上采用分组与IP相结合，顺应通信网的发展趋势；按量计费；自如切换。12.画出GPRS系统的结构框图，并简述各组成部件的功能。详见课本第61页图4-15。GPRS移动台：GPRS移动台依据所申请的服务，可进行GPRS或其他GSM服务。基站子系统：包括基站收发信机（BTS）和基站控制器（BSC）。基站子系统具有话音和数据通信功能；具有BSS侧的分组业务处理、分组无线信道资源管理及在BSC与SGSN两节点间提供帧中继Gb接口的功能。移动交换中心/访问位置寄存器：移动交换中心（MSC）是整个GPRS网络的核心，用于控制所有BSC的业务；访问位置寄存器（VLR）是负责外来移动用户管理的数据库，其内存储着外来移动用户的用户号码、位置信息、签约业务及附加业务信息等，为外来移动用户提供建立呼叫接续提供路由信息。归属位置寄存器/鉴权中心：归属位置寄存器（HLR）负责移动用户管理的数据库，其内存储着本地移动用户的位置信息和签约数据信息，可为移动台呼叫提供路由信息；鉴权中心(AUC)内存储着鉴权资料和密钥，用来鉴别用户身份并对传输信息进行加密处理。设备识别寄存器：其内存储着移动台的IMEI号码，用来鉴别移动台身份，防止未经授权的移动设备入网。No.7信令网：适用于有线的和无线的公用电话交换网。GPRS服务支持节点：通过Gb接口与BSC内的分组控制单元（PCU）连接，进行移动数据的管理。GPRS网关支持节点：主要起网关作用，可以连接多种不同的外部分组数据网（如ISDN、PDN及Internet等），并完成GSM网络与外部分组数据网间的移动分组数据包的协议转换与传输。GPRS骨干网：用于传送GPRS数据和GPRS信令。消息业务网关移动交换中心/短消息业务互通移动交换中心：能让GPRS移动台通过GPRS无线信道收发短消息（SMS）。边界网关：用于完成分属不同GPRS网络的SGSN、GGSN间的路由功能和安全性管理功能。13.简述GPRS移动台发送和接收短消息的过程。在MS发送短消息时，由MS选择MSC或SGSN传输短消息，SC通过SMS-IWMSC与MSC或SGSN连接；在MS接收短消息时，HLR根据网络和MS的特性确定由MSC或SGSN传输短消息，SC通过SMS-GMSC与MSC或SGSN连接。MS发出的短消息由MSC或SGSN接收，再通过移动应用部分（Mobile Application Part，简称MAP）信令送给MS指定的SMS-IWMSC，最后由SMS-IWMSC通过内部协议转发到SC。SC对MS发来的消息进行具体处理，若是发给某个MS的短消息，则把此条消息存储到消息库中。SC将消息库中的短消息传递给MS时，先把短消息传送给相连的SMS-GMSC，由SMS-GMSC到HLR中查找路由后，将短消息发送给HLR指定的MSC或SGSN，最后通过MSC或SGSN将短消息发送给MS。14. IMT-2000系统的特点有哪些？高速率、多媒体化、全球性、综合化、智能化、个人化、移动终端多功能化、平滑过渡与演进。15.画出IMT-2000系统的结构框图。16. IMT-2000系统的关键技术有哪些？初始同步与Rake多径分集接收技术、高效的信道编译码技术、智能天线技术、联合检测技术、功率控制技术、软件无线电技术、多层次网络结构。17.请比较三种第三代移动通信主流技术标准的异同点。WCDMACDMA2000TD-SCDMA载频带宽5MHz1.25/3.75MHz1.6MHz双工方式FDD/TDDFDDTDD多址方式CDMACDMATDMA+CDMA码片速率3.84Mchip/s1.2288/3.6864Mchip/s1.28Mchip/s语音编码AMREVRCAMR信道编码卷积码、Turbo码卷积码、Turbo码卷积码、Turbo码扩频码OVSF码下行：Walsh码、长码；上行：Walsh码、准正交码OVSF码扩频因子下行：4256；上行：451242561、2、4、8、16调制方式下行：QPSK；上行：BPSK下行：QPSK；上行：BPSKQPSK、8PSK帧长10ms2ms、10ms、40ms、80 ms5ms/10ms时隙数/帧15167/14最大数据速率2Mbit/s2.4Mbit/s2Mbit/s功率控制开环+闭环，功率控制速率为1600Hz开环+闭环，功率控制速率为800Hz或50Hz开环+闭环，功率控制速率最大为200Hz接收机RakeRake基站：联合检测；移动台：Rake基站同步/异步同步/异步GPS同步GPS或网络同步18.简述WCDMA系统的基本组成部件及其作用。WCDMA系统由核心网（CN）、UMTS无线接入网（UTRAN）及用户终端设备（UE）组成。(1)UE：UE通过无线接口Uu与基站（Node B）进行数据交互，为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能，包含语音、数据、移动多媒体及Internet应用。(2)UTRAN：UTRAN包括一个或多个无线网络子系统（RNS）。一个RNS包括无线网络控制器（RNC）和基站（Node B）。Node B在Iub和Uu接口之间传送数据，也参与部分的无线资源管理。RNC控制区内的所有无线资源，是所连接基站的管理者。(3)CN：负责连接其他网络和对UE的通信和管理。19.简述CDMA2000系统的基本组成部件及其作用。基于ANSI-41核心网的CDMA2000 1X系统由基站收发信机（BTS）、基站控制器（BSC）、分组控制单元（PCF）、分组数据服务节点（PDSN）、业务数据单元（SDU）、基站控制器连接器（BSCC）、移动交换中心/访问位置寄存器（MSC/VLR）及归属位置寄存器/鉴权中心（HLR/AC）等组成。移动台、基站系统的作用与其他系统基本相同，不在赘述。CDMA2000 1X系统新增模块的功能如下：(1)PCF：完成无线数据到分组交换数据的格式转换；与PDSN一起建立、维护及释放链路层的链路资源；为分组数据业务建立与管理无线资源；在移动台不能获得无线资源时，可以缓存分组数据；收集与无线链路有关的计费信息，并通知PDSN。(2)PDSN：提供移动IP服务，使用户可以访问分组数据网。(3)HA：为移动台提供分组数据业务的移动性管理和安全认证。(4)FA：该部件是移动台所访问网络的一个路由器，为在本FA登记的移动台提供路由服务。(5)AAA 为移动用户在分组域核心网内提供用户身份与服务资格认证、授权及计费等服务。第五章 数字移动电话机1.简述SIM卡存储内容及各引脚功能。SIM卡内存储的信息包括：鉴权和加密信息Ki；国际移动用户识别号IMSI； IMSI认证算法A3；加密密钥生成算法A5；密钥(Kc)生成前的用户密钥(Kc)生成算法A8；与呼叫有关的呼叫限制信息、缩位拨号信息以及临时移动台识别(TMSI)、区域识别码(LAI)和密钥(Kc)等临时数据。在SIM卡上，实际使用的金属触点（引脚）有5各，各自的功能为：电源VCC、复位RST、时钟CLK、I/O数据、地线GND。2.画出GSM手机电路结构框图。详见课本第78页图5-2。3.简述GC87/87C型手机接收信号和发送信号的流程。天线U400FL451VT418FL452VT420FL420VT421U201U501U701U801U803U900受话器送话器U900U803U801U701U501U201U300VT300VT381VT301、VT302U400天线4.GC87/87C型手机有哪几个频率合成器？每个频率合成器组成与作用各是什么？GC87/87C型手机有本振频率合成器、收信中频频率合成器、发信中频频率合成器及13MHz基准频率合成器。本振频率合成器：产生782807MHz的本振频率信号。收信中频频率合成器：产生供收信中频频率解调使用的306MHz信号。发信中频频率合成器：产生供发信中频频率调制使用的216MHz振荡信号。13MHz基准频率合成器：产生13MHz基准频率和主时钟信号。5.分析GC87/87C型手机基带与音频处理电路的工作原理。(1)收信基带信号处理电路工作原理：由中频模块U201的46、48脚输出的收信模拟基带信号RXI/Q分别从15脚、14脚输入到U501调制解调器。在U501内部，正交与同相模拟基带信号由模数转换器(ADC)转成数字信号从6脚输出，串行输入到微处理器U701的10脚。当U701(CPU)123脚RX_ACQ为高电平时，调制解调器U501开始对RXI/Q进行采样。U701的129脚MDM_INT是由U501提出的中断请求信号，U501每次从I、Q数据流中解码出一个有效数据，并向U701提出中断请求。MDM_RD、MDM_WR是U701向U501产生的读、写控制信号，用来确定串行外围接口总线SPI的数据传输方向。U701完成解交织、解密、信道解码等，并分离出控制数据与语音数据。语音数据从U701的8390脚八位数据并行总线D8D15传送到U801语音编解码电路(5255脚，5760脚)。在U801内部进行RPE_LTP语音解码。解码后的语音数字信号从U801 CODER的78脚DOWNLINK_AUD输出到U803的PCM编解码器的8脚，并在U803内部进行PCM解码。U701的133脚为语音编解码器U801的中断输出信号，用于向U803提供定时信号。(2)发信音频及基带信号处理电路工作原理：来自话筒MIC的语音模拟信号经过J802连接器MICP(1脚)、MICN(2脚GND)输入到U900 GCAP电源及音频处理模块的9脚，由内部音频放大后，从10脚输出到U803的18、19脚完成PCM编码，将模拟语音信号转换成64kbit/s的数字语音信号，然后从U803的13脚输出送至U801语音编解码器的84脚，如图7-14所示。在U801内部完成RPE_LPT编码压缩，压缩后的13kbit/s语音数据流通过并行数据总线送至U701(CPU)。在U701内部完成信道编码，信道编码后的数据传输速率为22.8kbit/s，数据流再通过串行外围接口总线SPI送至U501调制解调器。U501的主要功能是将模拟I、Q基带信号转换成数字信号或将数字信号转换成模拟I、Q基带信号，并通过串行外围接口总线SPI与U701(CPU)通信；还要产生13MHz基准频率的自动频率控制电压AFC；通过DET_SW(66脚)、AOC(33脚)输出控制电压到U310功率检测及控制电路，由SAT_DET(67脚)接收来自U310的11脚送出的饱和度信息。从U701(CPU)10脚输出送到U501调制解调器6脚的语音数字流，经GMSK数字调制、数模变换等，生成已调模拟基带信号TXQN、TXQP、TXIN、TXIP，从2124脚输出到U201中频模块的6164脚，在U201内部完成108MHz的发射中频调制。U501通过串行外围接口总线RF_SPI、RF_SCK完成U201中频模块的编程控制。6.分析GC87/87C型手机供电电路的工作原理。(1)射频电路稳压电源电路工作原理：射频电路稳压电源电路主要由U210 GIF_SYN中频频率合成器内部的直流变换器提供各路射频供电。由VT202调整输出的V1 2.75V主要供13MHz基准频率生成电路、锁相环及U310发射功率检测与控制电路使用，由VT203调整输出的RX2.75V主要供射频收信前端低噪声放大器VT418、混频器VT420、射频双向开关电路U400、VT442、VT443、U201 GIF_SYN内部的第二本振及中频电路使用，由21脚输出的超线性滤波电压SF_OUT则专用主压控振荡器VT251、VT252使用，而33脚输出的SW_Vcc2.75V稳定电压专用于收信中频缓冲放大器VT421使用。当U201 GIF_SYN被置成非连续收信节电状态时，SW_Vcc2.75V降到0.5V以下，即不输出SW_Vcc2.75V；当设置在连续收信状态时，此电压始终为2.75V。(2)主电源供电电路工作原理：主电源供电电路由U900GCAP电源及音频处理模块组成，其任务就是将电池电压B+转换成移动电话机各单元电路所需的供电电压。电池电压B+由39脚PSPC输入，37脚输出VSWITCH电压为U201中频模块供电。T900是一个47H的扼流圈，同一般电感相比具有更小的直流电阻。33F电容C916用于减小纹波干扰，而VD910则是电源保护二极管。转换电压VSWITCH还要从34脚反馈到内部的DC/DC转换器。U900 GCAP主要产生五路供电电压。其中，L275逻辑电压主要供U701微处理器、U702程序存储器(版本)、U705数据存储器(码片)、U704暂存器、U501调制解调器及U703 BIC总线接口电路使用。L275的最大误差电压为0.075V，最大输出电流达200mA。R275主要给发信上变频电路U300 TIC、发信压控振荡器TX VCO VT308供电，其最大误差电压为0.075V，最大输出电流为100mA。L500主要供-10V负压发生器U101、U803 PCM编解码电路、U802音量控制数字电位器、U702 EEPROM编程使用，其最大误差电压为0.15V，最大输出电流可达100mA。当输出电流超过200mA时，L500电压将降低到4.7V以下。R475则主要向U201中频频率合成器、U300 TIC上变频电路的电荷激励部分供电，其最大误差电压为0.15V，最大输出电流可达到200mA。(3)负压发生电路工作原理：负压发生电路用于产生-10V电压，主要供液晶显示器(LCD)、功率放大器及射频开关电路使用。主要由U101、C103、C102及C104电容组成。负压发生电路的任务是将U900 GCAP电源及音频处理模块3脚送来的L500转换成-10V电压，5V电压从U101 6脚Vcc输入，U101对C102、C103两个电容充电，再将充电电压叠加起来，经33F C104电容滤除纹波后，由4脚输出-10电压。一路经41脚内部连接器6脚送到键盘显示板供LCD使用，另一路则送射频功率放大器及射频天线开关电路使用。正常情况下，负压发生电路U101各引脚电压如下：6脚电压为+5V，4脚电压为-10V，1脚、5脚电压为0V。如果确认已有+5V输入，而没有-10V输出，则应重点检查U101、C103、C102、C104是否虚焊或损坏。(4)SIM卡稳压电路工作原理：SIM卡稳压电路的任务是将电池电压B+转换成SIM所需的+5V电压，主要由U1701 SIM卡电源调整器、VT1701、C2710、C3701等组成。电池电压B+从U1701的1脚输入，SIM卡供电及编程电压+5V从6脚输出，3脚为SIM卡供电控制端。当来自41脚插座J1101 16脚的SIM供电启动为高电平时，VT1701导通，使U1701 3脚控制输入为低电平，U1701则从6脚产生+5V供电输出；当J1101 16脚为低电平时，VT1701截止，3脚被B+上拉成高电平，U1701将切断SIM卡供电。SIM卡与移动电话机共有六个触点：1脚为+5V供电电压，2脚是SIM卡复位信号，3脚为SIM卡的串行时钟，5脚为接地线，6脚是SIM卡中EEPROM的编程电压，7脚则是SIM卡串行数据线，4脚、8脚则是NC空脚。SIM_I/O、SIM_RST、SIM_CLK分别为来自41脚插座J1101的27、21脚。SIM卡插座的编号为J1601。7.简述爱立信GH388/398型手机接收信号和发送信号的流程。天线Z200N200Z201N500N800D600D900N800听筒。话筒N800D900D600N500G300A400Z400V402、V403天线。8.简述诺基亚5110/6110型手机接收信号和发送信号的流程。天线Z550N500Z500N500Z621N620Z620N620D200N250听筒。话筒N250D200N620N500Z505VT640N550Z550天线。9.简述三星SGH600型手机接收信号和发送信号的流程。天线U204F200VT200F101U102F100U102U405U408U405听筒。话筒U405U408U405U102F201TXVCOU202U204天线。10.分析三星A399型手机的开机原理。按下电源开关键，电池电压加到开机触发电路，产生高电平开机触发信号。然后通过U406、Q409启动电源开关管Q407，输出3.6V电源V_RING。V_RING分别送到逻辑调压器U408、模拟调压器U411、U413、U414。这些调压器输出手机各电路所需要的供电电源。OSC300模块得电后开始工作，输出19.68MHz的逻辑时钟信号。当逻辑电源V_MSMP、复位信号PON_RESET送到逻辑电路后，逻辑电路开始工作。U100芯片内的CPU开始运行开机程序，进行系统自检。自检通过后，U100的M2脚输出约2.8V的开机维持信号PS_HOLD，并送到U406的3脚。PS_HOLD信号从U406的2脚输出，到达Q409的基极。这样，即使释放电源开关键，仍有一个高电平信号使Q409保持导通，再通过Q409使Q407保持导通，维持手机开机。11.分析三星A399型手机射频电路的结构特点。采用一次变频接收机和带发射混频器的发射机。12.简述三星A399型手机接收信号和发送信号的流程。天线FL400VF400FL401U403VT401FL402U429U100受话器。送话器U100U302FL300U301FL400天线。13.分析诺基亚N73型手机射频电路的结构特点。采用直接变频接收机与直接变频发射机。14.分析诺基亚N73型手机收音机电路的工作原理。FM收音机电路主要由FM集成电路（N6100）、N6100外围的阻容元件或电感元件、N2200内的部分电路、耳机连接器X2001等组成，如图6-80、图6-76和图6-72所示。在收音机电路中，外接耳机用作收音机天线。当外接耳机连接到系统连接器时，收音机电路开始工作。天线接收的调频信号经X2001的11、12、13、14脚、C2007C2009、L2011等元件，从Cl、Dl脚进入N6100内部，N6100对调频信号进行放大、鉴频等处理，并从F4、G5脚输出FM音频信号。FM音频信号经C6104、C6103送到N2200的Dl、F5脚，在N2200内进行音频信号放大，并从E3、F3脚输出，经耳机信号通道送到外接耳机。L6100是收音机振荡电路的回路电感，C6100、C6101、C6102、R6101、R6100等组成FM频率合成器的环路滤波器。这些元件与N6100内的晶体管放大电路、鉴相器等组成收音机本机振荡电路，用于产生收音机的本机振荡信号。FM收音机电路受D2800的控制。D2800的Y13、AA13脚通过I2C总线与N6100的A7、B7脚相连接，控制N6100内各部分电路的正常工作。另外，N2200输出的32.768kHz实时时钟信号送到N6100的G1脚，用作N6100内部电路的时钟信号。15.分析诺基亚N73型手机主照相机电路的工作原理。手机的主照相机采用320万像素的照相机，并使用专门的图像处理器（D6500）。主照相机模组通过主照相机连接器X6523连接到主照相机接口电路。CCP_HIRES_CAM（3:0）总线将图像数据由主照相机模组传输到D6500，主相机连接器的24、23脚的CCP_DP、CCP_DM就是主照相机模组输出的差分图像数据。CCP_APE（3:0）总线将图像数据由D6500传输到N4800。另外，D6500还通过GESDR_ADDR（14:0）、GESDR_DATA（15:0）、GESDR_CTRL（7:0）在专用图像存储器SDRAM（D6501）内存储和读取图像数据。D6500还通过串行总线HIRESCAM_I2C（1:0）来控制主照相机的工作。D6500的D6、C6脚输出的数据信号（SDA）和时钟信号（SCL）经HIRESCAM_I2C（1:0）送到主照相机，并控制主照相机工作。照相电路还含有多个电压调节器，如N9006、N6518、N6517及N6513。N4800通过HIRES_CAMCTRL（12:0）总线输出控制信号，控制这些电压调节器的工作。N6516是一个恒流驱动器芯片，用于直接驱动主照相机的快门和光圈。在拍照时，D2800输出的拍照控制信号经D6500处理后，经SH_ND_CTRL（2:0）总线送到N6516，驱动快门和光圈工作。16.分析诺基亚N73型手机蓝牙通信电路的工作原理。蓝牙通信电路主要由蓝牙通信模组（N6030）、蓝牙射频滤波器Z6030、天线W1000及一些阻容元件组成，如图6-85所示。电源管理器N2200通过R6034、R6031给N6030提供睡眠时钟信号和复位信号。压控振荡器组件G7500输出的38.4MHz系统时钟信号经C6032送到N6030，用作蓝牙通信电路的时钟信号。数字基带信号处理器D2800经PCM（3:0）总线与N6030交换数字语音信号。应用处理器N4800则通过LPRF_APE（6:0）总线与N6030交换控制数据信号。W1000是蓝牙天线，用于实现无线电波与高频电信号的相互转换。Z6030用于对蓝牙射频信号进行滤波、平衡-不平衡变换。蓝牙通信模组N6030的主要作用为：在接收时，用于将天线接收到的高频电信号转变为PCM编码数字语音信号，并经过PCM（3:0）总线送给D2800；在发射时，用于将来自D2800的PCM编码数字语音信号转变为高频电信号，并通过天线发射出去。N6030的El、E2脚分别是蓝牙射频信号接收端、蓝牙射频信号发射端。17.简述诺基亚N73型手机接收信号和发送信号的流程。WCDMA频段：接收流程：天线天线接口J7502天线开关Z7541双工滤波器Z7540平衡-不平衡变换器T7500复合射频模块N7500数字基带信号处理器D2800电源管理器N2200受话器。发送流程：送话器电源管理器N2200数字基带信号处理器D2800复合射频模块N7500功率放大器模块N7540双工滤波器Z7540天线开关Z7541天线接口J7502天线。GSM频段：接收流程：天线天线接口J7502天线开关Z7541GSM前端射频模块N7520复合射频模块N7500数字基带信号处理器D2800电源管理器N2200受话器。发送流程：送话器电源管理器N2200数字基带信号处理器D2800复合射频模块N7500GSM前端射频模块N7520天线开关Z7541天线接口J7502天线。第六章 移动通信设备维修基础知识1.移动通信设备中常用的集成电路有哪几种类型？集成电路的封装形式多种多样，用的较多的表面安装集成电路主要有以下几种封装类型。(1)小外形封装简称SOP封装，其引脚数少于28，引脚分布在两边。(2)四方扁平封装简称QFP封装，其引脚数一般少于20，引脚分布在四边。(3)栅格阵列封装简称BGA封装，是一个多层的芯片载体封装。该封装的引脚在集成电路的底面上，以阵列的形式排列，且数量较多。2.简述移动通信设备电路的识图方法。射频电路的识图：(1)了解用途识图前，先了解重要部件的位置、作用、特点及能够达到的技术指标等。(2)分解电路将原理图分解成若干个基本部分，弄清楚各部分的主要功能及每部分由那些基本单元电路组成。(3)找出通路对每个基本单元电路，找出其中的直流通路、交流通路以及反馈通路等，以判断电路的静态偏置是否合适、交流信号能否正常放大和传递、输出的信号经过什么样的滤波等。(4)抓住联系将各个组成部分进行综合，即将电路原理图的输入端到输出端联系起来，观察信号在电路中如何逐级放大和传递，从而对电路原理图有一个完整的认识。(5)估算技术指标若要求对电路图有更深入的了解，则可对某些主要技术指标进行一定的估算，以便对电路的技术性能获得定量的概念。逻辑电路的识图：(1)明确主要集成电路在电路板上的位置。(2)分析电源供应线路。(3)分析时钟信号供应线路。(4)分析复位信号供应线路。(5)分析键盘、话筒及SIM卡等信息输入部件。(6)分析显示屏、听筒、振铃/振动器、背景灯及状态指示灯等信息输出部件。3.简述移动通信设备故障维修流程。(1)了解情况：接到一部故障机后，维修人员应首先向用户询问，以了解故障的基本情况；观察故障机的外观，机壳有无明显的裂痕、缺损，天线、翻盖、键盘等有无损坏；通过考察故障机能否开机、能否入网及外部接口部件等是否正常，大致判断故障部位。(2)记录机器身份和故障：记录故障机的身份和故障现象，以便进行有目的的维修且使用户和维修人员间有一个约定。(3)掌握机器的操作方法：维修人员应该会操作待修机器，包括菜单操作和按键操作。(4)拆机观察线路板：用眼睛观察或用手触摸电路板，以考察其上的元件是否损坏或不正常。(5)确定维修方案：在分析故障机工作原理的基础上，结合个人的维修经验和必要的测试手段，选定最佳维修方案。(6)加电维修：加电维修是最重要、最复杂的环节。(7)维修后测试：一般说来，维修后的机器应基本达到出厂指标，才算维修成功。维修后各项指标可用数字综合测试仪进行测量。对没有条件的维修人员可进行简单测试。(8)装机及记录维修日志：维修完毕后，装机并纪录维修