wireless phone introduction

1、无绳电话机简介(一) 通讯系统简介(二) 无绳电话的基本概念(三) 常用术语(四) 无绳电话机的组成(五) 无绳电话机的分类(六) FDM & TDM技术介绍(一) 通讯系统的一般概念1. 通讯是指将语言,文字,图象,数据等转换成电信号再进行传输.按传输煤质的不同,可分为有线通讯和无线通讯,.无绳电话兼有两者的特点.为了完成任务所需要的一切设备和传输煤质所构成的总体称为通讯系统.2. 模拟通讯和数字通讯1) 按照信号参量的取值不同可将信号分开为两类, 即:模拟信号: 随时间联系变化的信号. 如电话机话筒输出的语言信号,电视机输出的图象信号.数字信号: 在时间和幅度上都为离散的信号,通常

2、只有高,低电平,即1和0两种状态.如电脑,传真机输出的信号.2) 按照所传输的信号不同,通讯系统可分为:3) 模拟通信系统模型: 数字通信系统模型:3. 数字通讯的优点:1) 抗干扰能力强: 数字信号只有高低两种电平,传输过程只需要保证脉冲个数不变.数字设备很容易对数字信号波形进行整形和再生,而模拟信号通过任何设备都无法避免产生失真.2) 便于加密,有利于实现保密通讯.3) 易于实现集成化,使通讯设备的体积小,功耗低.4) 数字信号便于处理,存储,交换,便于和计算机连接,也便于用计算机进行处理.所以,近20年来,数字通信发展十分迅速,在大多数通讯系统中已经取代模拟通讯,成为当代通讯系统的主流.

3、缺点: 数字通信需要占据更宽的频带.如一路模拟电话通常只占据4KHz带宽,但一路数字电话却要占据20K60KHz的带宽.(二)无绳电话的基本概念无绳电话是一种无线电话，最初是应有线电话用户的要求而产生无绳的其应用在于家庭及办公室等场合，到目前为止，这些场合的应用的是无绳电话的最大市场但是后来人们发现可以把它扩展为”移动通讯”的领域，因为它实质上是一种双工移动电话系统，由此引伸出现了无绳PABX，无绳用户环，无绳局域网等基于无绳电话概念的各种室内无绳移动通讯得到了蓬勃的发展，人们把这些基于无绳电话的概念而发展起来的系统，系统称为无绳通讯系统无绳通讯主要由手机和基站，网络管理中心等组成，基站最大服

4、务范围半径为数百公尺，用放置大数量基站达到复盖服务区的目的，它与公众蜂房网相比，发射功率小是无绳的特点，由此带来网络结构和设备制造等方面的诸多特色，因此这种系统又称为低功率移动电话系统无绳电话最早在 1980 年出现于英国，其后十余年它经历了从模拟到数字，从家庭到公众商用，从不可漫游到可以漫游，从低频段到段都体现了无绳电话的突飞猛进的历史(三)常用术语1. 脉冲拨号: 脉冲拨号是指按一定的断/续比和速度来断/续电话机的环路而发出的拨号信号,脉冲拨号的数字应与所拨数码相同(即拨0时发10个脉冲).2. 双音频拨号: 双音频拨号是指用两个特定的单音频信号的组合来代表数字或某一功能,两个单音频的频率

5、组合不同,所代表的数字和功能也不同,其低群频为697Hz,770Hz,850Hz,941Hz, 高群频为1209Hz,1336Hz,1477Hz,1633Hz且任一频率的频率偏差允许不超过标准值的+/- 1.5%.3. 频偏: 是指已调射频信号的瞬时频率和载频的最大差值.4. 调制: 是将音频信号”附加”到高频振荡波上,利用该音频信号来控制高频振荡的某一参数(如:振幅,频率,或相位)使这些参数随信号的变化而变化. 5. 调频: 是载波的频率随着音频信号的变化而变化.6. 解调: 是指从已调波中取出音频调制信号的过程.7. 导频: 它是一种处于音频段中的高频段上(如5.6kHz)的信号,通过它可

6、将手机的摘/挂机信号和脉冲拨号信号”携带”到主机,再由主机控制电路执行相应的控制功能.8. 混频: 指利用具有混频作用的非线性器件以及附属电路元件,完成两种不同频率的混合产生几种新的频率的过程.9. 鉴频: 将调频信号变换成音频信号. 鉴频电路主要由两部分组成:一部分是频率振幅变换器,其作用是把调频波转换成调幅波;另一部分是线性检波器,它的作用是把调幅信号变成所需要的低频信号.10. 倍频电路: 是一种使输出信号频率等于输入信号频率整数倍的电路.11. 预加重与去加重: 在人类的语言频谱中,高频信号的能量往往低于低频信号的能量,所以调频的结果必然是高频信号的频偏小,低频信号的频偏大.另外,在接

7、收电路的输出端,噪声频谱往往是高频段的噪声能量较大,这将导致高频端的信噪比较低即高频端的抗干扰能力较差.为了解决这个问题,在发射回路中我们人为地将信号的高频端提升也即进行所谓的预加重,在接收回路鉴频器的输出端,为了恢复原来调制信号的分布,必须把发射回路中所提升的那部分高频分量及高频噪声一同加以降低,也就是进行所谓的去加重.12. 压扩与反压扩变换: 声音电平变化的范围很大,从很低电平到很高电平.人们均可能发出此宽范围的声电平.要能在此大范围内实现无失真传送是困难的,能在弱声电平下传送,必然对高电平声音出现削波限幅而失真.因此要使用压缩扩张电平变换器件,也就是说,输入声电平微弱时,加以放大,而对

8、输入高电平的声音加以压缩.对声音预处理之后再进行调制发射出去.那么在接收端,当信号解调还原成声音的时候,这种声音是不能听的,因加了压扩变换.因而为了恢复声音, 解调之前要把信号送去解扩器,进行反压扩变换.13. 参考当量: 参考当量是用来描述一个电话系统的响度. 分为接收参考当量和发送参考当量. 电话系统的响度是与市话系统的发送,接收灵敏度/频率特性有密切关系的.(类似TOLR,ROLR)14. 振荡器: 一种能将直流电转换成具有一定频率交流电信号输出的电路组合.15. VCO振荡器: 在振荡电路中采用压控元件作为频率控制器件的振荡器,VCO是压控振荡器的简称.16. 锁相环(PLL): 是一

9、种实现相位自动锁定的控制系统. 它一般由鉴相器,环路滤波器,压控振荡器组成. (四)无绳电话机的组成无绳电话机是将普通电话机的机身和手柄(听筒和话筒部分)分解成主机和手机两部分,主机和市话外线相连,手机可在距主机一定距离内实现移动通讯.1. 主机组成电路主机电路主要包括市话接口,调制,高频放大,接收(包括高放,两次混频),解调,低频放大,MCU控制及呼叫等电路.1) 接口电路接口电路是主机和市话网进行通讯联系的枢纽,在整机中具有重要的地位,它将市话外线传来的各种信息送入主机的调制电路或振铃电路中,同时又接收手机发出的各种信号指令通过主机接收电路处理后,在接口电路还原成市话外线能够接受的话音,脉

10、冲/双音频等信号,并将这些信号送入市话外线.2) 调制电路调制电路是对来自接口电路的复合音频信号(话音信号,振铃检测信号,拨号忙音,回铃音等)进行调制电处理的电路,它将复合音频信号,通过调制振荡器产生的高频振荡信号(又叫载波信号)由天线向空间发射出去供手机接收.3) 高频放大电路高频放大电路是完成调制后的已调射频的放大任务,使已调射频信号能通过天线向空间发射,达到有效的移动通讯的服务范围.普通无绳电话机有效移动通讯服务范围在50m500m之间,视具体机型及使用环境而定.4) 接收电路(包括高放,混频)通过天线,对手机发出的已调射频信号进行接收,高放,及一次或二次混频,将高频信号转换成中频信号.

11、使电路具有较高的接收灵敏度和较好的选择性及抗干扰能力.5) 中放电路因高频放大电路对元器件要求高,制作工艺也高,且高频放大电路相对中频电路稳定性较差,所以不宜对高频信号直接解调还原.在无绳电话机中,要对已调和射频信号进行变频,中放后再解调.中放电路就是对变频后的中频信号进行放大的电路,它可提高接收电路的稳定度和选择性.6) 解调电路解调电路完成对中频信号中的调制信号进行还原.它是调制的逆过程,是将混合在中频信号中的复合音频还原出来.7) 低频放大电路低频放大电路是对解调出来的复合音频信号(这里主要指话音和双音频)进行放大,达到合适的接收当量,并通过接口电路传输至外线(对接收低放);或将送话器输

12、出的话音信号进行低频放大(对发射低放).8) MCU控制电路及呼叫电路MCU控制电路起着控制和协调整个系统的运行.通过译码器从解调后的复合音频信号中选择出用于摘挂机及脉冲拨号的导频信号,完成对主机摘挂机控制及脉冲拨号.通过呼叫检测电路完成外线呼叫信号的检测及主机呼叫控制信号的检测,并通过呼叫振荡电路产生呼叫振荡信号,送调制电路及高频放大电路,最后由天线发射供手机接收解调后振铃.9) 充电电路充电电路完成对手机电池或者主机备用电池的充电任务.MCU控制电路根据充电检测电路反馈的充电信号,进而发出各种控制和指示信息指令.2. 手机组成电路手机电路的组成跟主机类似.框图如下:其中,拨号电路根据不同线

13、路的拨号制式.产生脉冲或双音频信号.脉冲拨号信号经导频振荡器后送调谐振荡器调制,双音频信号直接送调谐振荡器调制.控制电路完成对手机工作状态(即关机,守候,通话等)的控制.一般通过工作种类开关或开关电路完成.调制及高放电路对导频信号,拨号信号进行调制及高频放大后,由天线发射,供主机接收解调.概括: 调频接收电路原理由天线输入的调频信号经调谐回路选择,再经过双工器送至高频放大器放大,在第一混频器与第一本振信号进行混频,得到第一中频. 第一中频经滤波,放大后,在第二混频器与第二本振信号进行混频, 经滤波器滤波后得到第二中频, 第二中频信号经过放大限幅,由鉴频器进行鉴频,得到与原调制信号相同的音频信号

14、.最后经过低频放大输出到受话器或电话线路.调频发射电路原理密码信号,话音信号或者双音频拨号信号送到调制器和本振经调制振荡变成高频已调信号,后经倍频电路得到更高频的已调信号,后经过滤波,最后进行高频放大.送双工器,再经调谐回路选择送天线发射.(五)无绳电话机的分类1 根据频率分为: 900MHz, 1.8MHz, 2.4MHz, 5.8MHz等各类无绳电话机.2 按照传输信号分为: 模拟和数字无绳电话机.(六) FDM & TDM频分复用(FDM):将多路基带信号分别调制在不同频率的载波上,然后在同一信道中传送出去.在接收端用适当的带通滤波器将多路信号分开,再分别进行解调和终端处理.如:

15、有线电视系统,广播电台,多频道的无绳电话,这是模拟信号唯一的调制传送方式.频分复用的优点: 信道的利用率高,允许复用的路数多,分路也方便. 缺点: 设备复杂,不仅需要大量的调制器,解调器和带通滤波器,而且还要求接收端提供变频载波,传输过程中还会产生串音,抗干扰性能差.时分复用(TDM):概念: 为了提高信道的利用率,数字信号在传输过程中都采用时分复用方式.由于数字信号的特殊性,可以将一个二进制码在时间周期上进行压缩再传输,而不改变其所携带的信息.这样空出来的时间间隙可以用来传输其他路的信号.这样互相独立的多路信号顺序地占用各自的时间间隙,合路成为一个复用信号,在同一信道中传输.在接收端按同样规

16、律把它们分开.如: GSM, WDCT 2.4G/5.8G, DECT无绳电话都采用了TDMA(时分多址)技术,是数字通信所特有的.与 FDM频分复用的差别:TDM在时域上各路信号是分开的,但在频域上各路信号是混叠在一起的.FDM在频域上各路信号是分开的,但在时域上各路信号是混叠在一起的.TDM信号的形成和分离都可以通过数字电路实现,比FDM信号使用调制备器和滤波器要简单.如: GSM, WDCT 2.4G/5.8G,DECT无绳电话同时也采用了FDMA(频分多址)技术.DECT 无绳电话机FDMA/TDMA/TDD 介绍DECT系统采用频分复用技术(FDMA),工作频段是1880-1900MHz,整个工作频段分为10个载频,其载频间隔2M,从下图的纵轴上看.在每个射频信道,DECT系统采用了时分多址接入技术(TDMA),每个载频按时间划分