GSM手機(jī)原理及MTK芯片功能介紹

1、GSM手機(jī)原理及手機(jī)原理及MTK芯片功能芯片功能介紹介紹 2目錄目錄第一部份：GSM手機(jī)原理一、相關(guān)術(shù)語二、GSM系統(tǒng)原理三、GSM手機(jī)原理四、MTK平臺芯片介紹五、關(guān)于手機(jī)質(zhì)量第二部份：手機(jī)開發(fā)及生產(chǎn)流程一、手機(jī)開發(fā)流程二、手機(jī)生產(chǎn)流程3一、一、相關(guān)術(shù)語相關(guān)術(shù)語lGSM：Group Special Mobile移動特別小組Global system for Mobile communication全球移動通信系統(tǒng)，主要應(yīng)用在歐洲國家lCDMA：Code Division Multiple Access 碼分多址 ，主要應(yīng)用在韓國、美國lPHS：Personal Handy-Phone Sys

2、tem 個(gè)人手持電話系統(tǒng)，主要應(yīng)用在日本、我國的小靈通lAMPS：Advance Mobile Phone System高級移動電話服務(wù)，為模擬蜂窩系統(tǒng)，使用800MHz頻譜，在美 國占主導(dǎo)地位，我國九十年代投入使用的移動電話系統(tǒng)，到2000 年已淘汰。l GPRS：General Packet Radio Service通用分組無線服務(wù)，基于GSM技術(shù)的數(shù)據(jù)承載補(bǔ)充業(yè)務(wù)l MMI ：Man-Machine interface 人-機(jī)界面lCMMB:China Mobile Multimedia Broadcasting （中國移動數(shù)字多媒體廣播）的簡稱 .國家廣電總局于06年10月頒布了中國

3、移動多媒體廣播行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確定采用我國自主研發(fā)的移動電視接收標(biāo)準(zhǔn)STiMi 4相關(guān)術(shù)語相關(guān)術(shù)語lEDGE（Enhanced Datarates for Global Evolution）完全以目前的GSM標(biāo)準(zhǔn)為架構(gòu)，不但能夠?qū)PRS的功能發(fā)揮到極限，還可以透過目前的無線網(wǎng)絡(luò)提供寬頻多媒體的服務(wù)。EDGE的傳輸速度可以達(dá)到384k，可以應(yīng)用在諸如無線多媒體、電子郵件、網(wǎng)絡(luò)信息娛樂以及電視會議上。 lETSI：European Telecommunication Standards Institute 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會lWAP：Wireless Application Protocol 無線應(yīng)用

4、協(xié)議lMMS ：Multimedia Messaging Service多媒體信息服務(wù)l Java ：一種新型的計(jì)算機(jī)語言l FTA ：Full Type Approval 全面型號認(rèn)證l 3G ：3rdGeneration 第三代lWIFI:Wireless Fidelity，又稱802.11b標(biāo)準(zhǔn)，它的最大優(yōu)點(diǎn)就是傳輸速度較高，可以達(dá)到11Mbps，另外它的有效距離也很長，同時(shí)也與已有的各種802.11DSSS設(shè)備兼容 .最大距離可達(dá)100米。5二、二、GSMGSM系統(tǒng)系統(tǒng)1、GSM系統(tǒng)構(gòu)成 MS：移動臺，包括移動終端、SIM卡 BSS：基站子系統(tǒng)，包含BTS(基站收發(fā)器)、BSC(基站控

5、制器) NSS：交換網(wǎng)路子系統(tǒng)，包含MSC (移動業(yè)務(wù)交換中心）、VLR(拜訪位置寄存器)、HLR(歸屬位置寄存器)、AUC(鑒權(quán)中心)和EIR(移動設(shè)備識別寄存器) MS BTS BTS BSC MSC 公網(wǎng) 空中接口 前向信道 反向信道 上行鏈路 下行鏈路 6二、二、GSMGSM系統(tǒng)系統(tǒng)2、工作頻段GSM900 ：小區(qū)半徑35km 上行890915MHZ 下行將935960MHZ 通道號0-124信道.975-1023信道.DCS1800：小區(qū)半徑2km(由于1800mhz手機(jī)的低功率) 上行17101785MHZ 下行18051880MHZ。 通道號 :512885. 為高密度的用戶.P

6、CS1900: 18501910MHZ 19301990MHZ 上行和下行組成一頻率對, 上行就是手機(jī)發(fā)射、機(jī)站接收；下行就是基站到手機(jī)。 例如935-960 和890-915 相差45MHZ, 第二個(gè)通道上, 上行落后下行三個(gè)時(shí)隙.頻道配置計(jì)算公式：fl(n)= 890.200MHz （n-1） 0.200MHz 移動臺發(fā)，基站收 fh(n)= fl(n) 45MHz 基站發(fā)，移動臺收 n= 1124頻道 7GMSGMS系統(tǒng)系統(tǒng)l頻道間隔頻道間隔 200KHz每個(gè)頻道采用時(shí)分多址（TDMA）接入方式，分為8個(gè)時(shí)隙即8 個(gè)信道，信道間帶寬200kHz8=25kHz 。l雙工收發(fā)間隔雙工收發(fā)間隔

7、 45KHz l頻率復(fù)用頻率復(fù)用 在不同的地理區(qū)域上使用相同的載波頻率行覆蓋。l時(shí)分多址（時(shí)分多址（TDMA）每一頻點(diǎn)（頻道或叫載頻TRX）上可分成8個(gè)時(shí)隙，每一時(shí)隙為一個(gè)信道，因此，一個(gè)TRX最多可有8個(gè)移動客戶同時(shí)使用 l調(diào)頻技術(shù)調(diào)頻技術(shù) GMSK(高斯最小移頻鍵控)，保證通信的秘密性和抗干擾性。l均衡均衡 補(bǔ)償通迅路徑上產(chǎn)生產(chǎn)相位與幅度的非線性。l交織交織 將幾個(gè)碼字的比特混合起來，作用是去除差錯(cuò)及它們在碼字中位置的相關(guān)性。增加正確性l加密加密 通過僅由移動臺和基站收發(fā)臺知道的加密方式修改這些信息塊的內(nèi)容。鑒權(quán)、信息加密、設(shè)備識別（IMEI）、臨時(shí)識別嗎（TMSI）、PIN碼(保密碼、個(gè)

8、人識別碼 )l信道編碼信道編碼：為了檢測甚至糾正傳輸期間產(chǎn)生的差錯(cuò)，在數(shù)據(jù)流中引入冗余，通過假如從信源數(shù)據(jù)計(jì)算得到的信息來提高其速率。信道編碼的結(jié)果是一個(gè)碼字流lPCM話音編碼話音編碼 采用速率8KHz/s，輸出比特速率13KHz/s 1）采樣：在某一瞬間測量模擬信號的值，采樣頻率為8KHZ/S。 2）量化：對每個(gè)樣值用8個(gè)比特的樣值來表示對應(yīng)的模擬信號瞬間值。 3）編碼：每個(gè)量化值用8比特的二進(jìn)制代碼來表示，組成一串具有離散特性的信號流。3、關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)8三、三、GSMGSM手機(jī)原理手機(jī)原理GSM手機(jī)組成結(jié)構(gòu)：軟件、硬件GSM手機(jī)軟件組成lL1（物理層）實(shí)現(xiàn)小區(qū)選擇、幀同步、發(fā)射功率、

9、接收功率、調(diào)頻等功能lL2（數(shù)據(jù)鏈路層）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路管理功能lL3（網(wǎng)絡(luò)層）實(shí)現(xiàn)通信業(yè)務(wù)管理（資源管理子層、移動管理子層、連接管理子層），包括WAP、GPRS、SMS等.lMMI: Man-Machine interface 人-機(jī)界面GSM手機(jī)硬件組成lRF（射頻）電路lBB（BASEBAND）基帶電路lPM（POWER MANEGER）電源管理9GSMGSM手機(jī)原理框圖手機(jī)原理框圖10GSMGSM手機(jī)原理手機(jī)原理手機(jī)功能電路手機(jī)功能電路一、射頻電路組成 1、天線電路：高頻電磁波信號的發(fā)射和接收 2、LNA電路：前置射頻放大器，將微弱高頻信號放大 3、混頻電路：變換頻率，頻譜搬移。 4、解調(diào)

10、電路：鎖相解調(diào)器、正交鑒頻解調(diào)器 5、振蕩電路：LC振蕩器，RC振蕩器，晶體振蕩器 6、鎖相頻率合成電路：將基準(zhǔn)頻率轉(zhuǎn)換成一個(gè)或多個(gè)所需要的頻率，包括 13MHz/26MHz基準(zhǔn)頻率、鑒相器、分頻器、LPF低通濾波器、壓控振蕩器(VCO) 7、功率放大電路：高頻寬帶功率放大器 8、功率控制：從功率放大信號中取樣反饋調(diào)控PA發(fā)射功率等級。二、基帶電路組成 1、CPU：整機(jī)的控制和信號處理(DSP) 2、語音編解碼 3、D/A、A/D及音頻放大電路 4、EEPROM、FLASH、SRAM 5、接口電路：鈴聲電路、背景燈電路、馬達(dá)電路、鍵盤電路、顯示電路、 SIM卡電路三、電源管理 1、電源管理IC

11、 2、充電電路 3、各LDO(Low Dropout Voltage)電路 11GSMGSM手機(jī)原理手機(jī)原理MTKMTK手機(jī)手機(jī)PCBPCB實(shí)物圖實(shí)物圖12四、四、MTKMTK芯片功能介紹芯片功能介紹1、BASEBAND芯片芯片 MT6205：MT6205為最早的方案，只有為最早的方案，只有GSM的基本功能，不支持的基本功能，不支持GPRS、WAP、 MP3功能，（功能，（2003年年MP） MT6218：MT6218為在為在MT6205基礎(chǔ)上增加基礎(chǔ)上增加GPRS、WAP、MP3功能。功能。 MT6217：MT6217為為MT6218的的cost down方案，與方案，與MT6128 PIN

12、 TO PIN，只是軟，只是軟 件不同而已，另外件不同而已，另外MT6217支持支持16bit數(shù)據(jù)。（數(shù)據(jù)。（2004年年MP) MT6219：為：為MT6218上增加內(nèi)置上增加內(nèi)置AIT的的1.3M camera處理處理IC，增加，增加MP4功能。功能。 16bit 數(shù)據(jù)。（數(shù)據(jù)。（2005年年MP） MT6226：為：為MT6219 cost down產(chǎn)品，內(nèi)置產(chǎn)品，內(nèi)置0.3M camera處理處理IC，支持，支持GPRS、 WAP、MP3、MP4等，內(nèi)部配置比等，內(nèi)部配置比MT6219優(yōu)化及改善，比如配藍(lán)牙是優(yōu)化及改善，比如配藍(lán)牙是 可用很便宜的芯片可用很便宜的芯片CSR的的BC03模

13、塊模塊USD3即可支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸（如聽立體即可支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸（如聽立體 聲聲MP3等）功能。等）功能。 MT6226M：為：為MT6226高配置設(shè)計(jì)，內(nèi)置的是高配置設(shè)計(jì)，內(nèi)置的是1.3M camera處理處理IC。（。（2006年年 MP） MT6228：內(nèi)置：內(nèi)置3.0M camera處理處理IC，支持，支持GPRS、 WAP、MP3、MP4、TV-OUT 等，支持等，支持TFT WQVGA屏。屏。 MT6223C：低成本多媒體基帶芯片，集成了：低成本多媒體基帶芯片，集成了PMIC，支持，支持10萬像素拍照。萬像素拍照。GPRS、 BT、TP。最重要的是功耗較低。最重要的是功耗較低。6223P不

14、支持拍照功能。不支持拍照功能。 13四、四、 MTKMTK芯片功能介紹芯片功能介紹MT6225：MT6217的升級版本，內(nèi)置的升級版本，內(nèi)置0.3M camera DSP處理器。支持處理器。支持GPRS、 WAP、MP3功能、軟功能、軟MP4。（。（2007年年MP） MT6229：處理速度更快，主頻達(dá)：處理速度更快，主頻達(dá)104MHZ，支持基本的，支持基本的GPRS、WAP、MP3、 MP4功能。多加了功能。多加了EDGE，3.0 camera,video.MT6230：處理速度更快，主頻達(dá)：處理速度更快，主頻達(dá)104MHZ，支持基本的，支持基本的GPRS、WAP、MP3、 MP4功能。多加

15、了功能。多加了EDGE，1.3 camera,videoMT6235：ARM9主頻達(dá)主頻達(dá)208MHZ，支持，支持EDGE GPRS、WAP、MP3、MP4、 2/1.3M camera。支持支持16.77M COLOR WQVGA LCM。（。（2008年年MP） MT6236： ARM9主頻達(dá)主頻達(dá)208MHZ，支持，支持EDGE GPRS、WAP、MP3、MP4、 5M camera。支持。支持16.77M COLOR HVGA LCM。內(nèi)集成內(nèi)集成BT芯片功能芯片功能。MT6238： ARM9主頻達(dá)主頻達(dá)208MHZ，支持，支持EDGE GPRS、WAP、MP3、MP4、 3M cam

16、era。支持。支持D1 H.264 MOBILE TV。（。（2009Q1 MP） MT6239： ARM9主頻達(dá)主頻達(dá)208MHZ，支持，支持EDGE GPRS、WAP、MP3、MP4、 5M camera。支持。支持D1 H.264 MOBILE TV。（。（2009Q1 MP） 。MT6253：是：是MT6225的單芯片方案，的單芯片方案，集成了集成了PM IC、RF TRANCIEVER IC。 14四、四、 MTKMTK芯片功能介紹芯片功能介紹2、RF 收發(fā)器收發(fā)器MT6129：單芯片：單芯片GPRS RF收發(fā)器，支持收發(fā)器，支持850、900、1800、1900MHZ頻段。（頻段。

17、（2004年年MP） MT6139：單芯片：單芯片GPRS RF收發(fā)器，支持收發(fā)器，支持850、900、1800、1900MHZ頻段。（頻段。（2007年年MP） MT6140：帶：帶EDGE，支持，支持850、900、1800、1900MHZ頻段。（頻段。（2008年年MP） 3、電源管理、電源管理ICMT6305、MT63184、BT：MT66015、FM：MT6188 15附錄：附錄：代號分辨率代號分辨率QVGA320*240像素WQVGA400*240像素HVGA320*480像素VGA640*480像素WVGA800*480像素XGA1024*480像素常見手機(jī)常見手機(jī)TFT屏幕分辨

18、率屏幕分辨率A-GPS：相對于傳統(tǒng)GPS解決方案而言，全新的A-GPS（AsSISted GPS）和手機(jī)整合之后顯得實(shí)用性更強(qiáng)，A-GPS同樣需要在手機(jī)內(nèi)部內(nèi)建GSP模塊，并且對手機(jī)天線需要進(jìn)行相應(yīng)的改造。不過和傳統(tǒng)GPS定位不同的是，手機(jī)作為GPS應(yīng)用設(shè)備不需要進(jìn)行位置信息數(shù)據(jù)計(jì)算，而是將GPS定位數(shù)據(jù)傳輸給移動網(wǎng)絡(luò)，直接由網(wǎng)絡(luò)定位服務(wù)器進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)移動網(wǎng)絡(luò)按照GPS的參考網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的輔助數(shù)據(jù)，如差分校正數(shù)據(jù)、衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)等傳遞給手機(jī) 。 解決了GPS首次定位的時(shí)間過長問題，只需幾秒鐘時(shí)間就能得到所需要的GPS信號和定位信息 。16五、關(guān)于手機(jī)質(zhì)量五、關(guān)于手機(jī)質(zhì)量導(dǎo)致手機(jī)質(zhì)量問題的四大因素

19、：導(dǎo)致手機(jī)質(zhì)量問題的四大因素：1、設(shè)計(jì)不良 設(shè)計(jì)成熟度不夠，可用性不好，可制造性差2、加工不良 制造過程中造成的不良，包括貼片、測試、組裝3、來料不良 無聊來料不穩(wěn)定，超過要求的不良比例4、管理問題 文件發(fā)放、料號管理、倉庫管理混亂或不規(guī)范造成的不良其中設(shè)計(jì)質(zhì)量是重中之中。衡量手機(jī)質(zhì)量的幾個(gè)關(guān)鍵測試項(xiàng)目衡量手機(jī)質(zhì)量的幾個(gè)關(guān)鍵測試項(xiàng)目1、ESD ：空氣放電9KV ，接觸放電5KV 。2、靜態(tài)待機(jī)電流：MTK平臺不超1.6mA3、翻蓋、滑蓋、按鍵壽命：10萬次4、跌落試驗(yàn)：50CM，12次；30CM，600次5、電池的充放電次數(shù)達(dá)標(biāo)。6、用戶模擬測試/軟件測試及場測合格。7、天線指標(biāo)： 1)接收RX Level ( -102dBm/84 ) 2)整機(jī)無線靈敏度(GSMDCSPCS)=31dBm(連接測試=32dBm)，TRP27（28）dBm DCS頻段最大功率=28dBm(連接測試=29dBm)，TRP25dBm PCS頻段最大功率=28dBm(連接測試=29dBm)，TRP25dBm17第二部份：手機(jī)開發(fā)生產(chǎn)流程第二部份：手機(jī)開發(fā)生產(chǎn)流程一、手機(jī)開發(fā)流程一、手機(jī)開發(fā)流程設(shè)計(jì)輸入項(xiàng)目立項(xiàng)ID設(shè)計(jì)