手机原理与常见故障排除学时:共30学时（每周一,三晚各3学时）考核：平时40%，作业60%课程简介本课程主要讲授现代移动通信基本原理和基本知识、典型蜂窝通信系统及移动终端手机的工作原理及基本故障排除方法。包括:移动通信理论基础移动电话(手机)原理常见故障分析部分(含维修工具使用介绍 )学习方法建议: 1.课堂认真听讲,不缺勤 2.做好笔记 3.多参考相关书籍,资料 4.必要的实践 5.兴趣是最好的老师和学习的动力参考教材：1.郭梯云,移动通信, 西安电子科技大学出版社2.邬国扬等，蜂窝通信，西安电子科技大学出版社3.张兴伟等，手机维修快速入门,电子工业出版社 4.刘南平, 手机原理与维修, 北京师范大学出版社5.梅秀江，手机维修技能，机械工业出版社一、移动通信系统概述 二、移动通信原理与技术三、 GSM蜂窝系统和CDMA蜂窝系统四、 GSM手机和CDMA手机 五、手机常用元器件识别和电路图识读六、手机维修技能及基本故障排除(部分视频素材)第1章 移动通信系统概述1.1 无线通信基本常识1.2 通信和移动通信中的名词术语1.3 蜂窝移动通信的发展1.4 蜂窝网小区制区域覆盖1.5 蜂窝网移动通信的组成和特征1.1 无线通信基本常识一、通信系统组成通信的任务是传送信息。信息包括语言、音乐、文字、图像 、数据等各种信号。通信系统由发送设备、信道、接收设备组成，如1-1图所示。 信道是传送信息的通道。无线通信的信道是大气空 间；有线通信的信道是传输线，如电线、电缆、光缆 等。通信的种类很多，如人们生活中常见的电话、电 视、广播、传真、卫星通信、移动通信、计算机通信 等等。二、移动通信和有线通信的区别移动通信和有线通信的区别有线通信，比如目前我国广泛应用的公用交换电话网 PSTN，其终端固定在某一地点，传输通过陆地中继线路进行， 中继线路包括光纤、铜缆、微波中继及卫星中继等。PSTN中的 网络配置是静态的，信道是封闭的，且是人造的，从而是优质 的。除非终端用户改变地点或所需业务变更，网络需重新配置 ，否则网络不需改变配置。移动通信中，终端是移动的，网络 配置是动态的，无线网络必须每隔很短的时间就为用户重新配 置一次，保证用户在移动时能实现漫游和无缝切换。无线网络 提供给用户的带宽会受到射频带宽资源的限制。无线信道是开 放的，存在各种干扰和噪声，引起信号的多径效应和衰落现象 ，所有的移动通信技术都是为了克服和消除这些影响，用以解 决移动通信中信息传输的有效性、可靠性和安全性问题。移动通信的主要特点移动通信的主要特点（1）移动通信必须利用无线电波进行信息传输。 （2）移动通信是在复杂的干扰环境中运行 （3）移动通信可以利用的频谱资源有限。 （4）由于通信用户的随机移动性，网络管理和控制 必须有效。 （5）移动终端必须适于在移动环境中使用三、电磁波传递声音和图像信号的原理 电磁波传递声音和图像信号就象鸽子送信一 样.（点击观看视频：鸽子送信） 先将信号载在电磁波上，再把载有信号的电 磁波发射出去，到达接收处设法从电磁波上 把信号检出来. 高频振荡器产生高频振荡电流信号发射机房声音信号图像信号发射天线彩塔接收天线电信大楼上的接收天线通讯系统车载数字新闻通讯车舰载卫星四、调制与解调在无线电技术中，调制与解调占有十分重要的地位。假如没有调制与 解调技术，就没有无线电通信，没有广播和电视，也没有今天的手持电 话、传真、电脑通信及 Internet 国际互联网。用所要传播的语言或音乐信号去改变高频振荡的幅度，使高频振 荡的幅度随语言或音乐信号的变化而变化，这个控制过程就称为调制。 其中语言或音乐信号叫做调制信号，调制后的载波就载有调制信号所包 含的信息，称为已调波。无线通信采用把音频信号“搭乘”在高频载波 上，借助于高频电磁波将低频信号发射出去，传向远方。按照被调制信号参数的不同，调制的方式也不同。如果被控制 的参数是高频振荡的幅度，则称这种调制方式为幅度调制，简称调幅； 如果被控制的参数是高频振荡的频率或相位，则称这种调制方式为频率 调制或相位调制，简称调频或调相（调频与调相又统称调角）。幅度调制的特点是载波的频率始终保持不变，它的振幅是变化的。 其幅度变化曲线与要传递的低频信号是相似的。它的振幅变化曲线称之 为包络线，代表了要传递的信息，例如某中波广播电台的频率为 540kHz ，这个频率是指载波的频率，它是由高频电磁振荡产生的等幅正弦波频 率。解调和调制过程相反. 根据载波受调制参数的不同, 调制分为三种基本方式, 它 们是振幅调制、 频率调制、 相位调制, 还可以有组合调制方 式。 三种基本的模拟调制方法： AM 调幅、 FM 调频、PM 调相 三种基本的数字调制方法： ASK幅移键控, FSK频移键控, PSK相移键控波形原理图AM 调幅如下图所示 FM 调频如下图所示 ASK：用载波的两个不同振幅表示0和1 FSK：用载波的两个不同频率表示0和1 PSK：用载波的起始相位的变化表示0 和10 00 01 11 10 01 10 00 00 01 10 0ASKASKFSKFSKPSKPSK五、无线电波的传播特性 根据无线电波在传播过程所发生的现象, 电波的传播方式 主要有直射（视距）传播、 绕射（地波）传播、 折射和反 射（天波）传播及散射传播等, 决定传播方式和传播特点的 关键因素是无线电信号的频率。任何信号都具有一定的频率或波长。无线电波是一种波 长比较长的电磁波, 占据的频率范围很广。 在自由空间中, 波长与频率存在以下关系: c = f 电磁波从发射天线辐射出去后, 不仅电波的能量会扩散 , 接收机只能收到其中极小的一部分, 而且在传播过程中, 电波的能量会被地面、 建筑物或高空的电离层吸收或反射, 或者在大气层中产生折射或散射等现象, 从而造成到达接收 机时的强度大大衰减。图1 2 无线电波的主要传播方式 （a） 直射传播; （b） 地波传播; （c） 天波传播; （d） 散射传播多径传播(干扰)六、典型无线电通信系统的组成举例 (调幅发射机,接收机)(a)发送设备(b)接收设备 六、数字通信的特点 1抗干扰能力强，无噪声积累两类通信方式抗干扰性能比较2保密性能好 由于数字信号是将模拟信号变成“0”和“1”码，再经不同组合后才进行传输的，因而无法直接识别，具有固有的保密性。同时数字通信可以很容易地将复杂密码进行编码和解码，所以数字通信可以实现模拟通信无法达到的高质量保密性。3便于组成现代化数字通信网，便于实现多媒体通信。 由于各种信息（声音、图像、数据等）都可变换成统一的二进制数字信号，通过多路复用组合在一起，经同一信道传输而不互相干扰，故数字通信可以将各种业务和不同的终端用户组合在一个系统，形成综合业务数字网（ISDNIntegrated Services Digital Network）。综合业务数字网（ISDN）能实现两重任务：一是各种通信业务的综合，二是数字传输与数字交换的综合。由于直接与计算机联网，所以大大提高了通信效率。4占用信道频带宽 在模拟通信系统中，一路电话所占带宽为4kHz，当数字电话用PCM 传输时，数码率为64kbit/s，频带为64kHz，后者是前者的16倍。显然，它将使频带资源的利用率降低。1.2 通信和移动通信中的名词术语 1.多路复用技术：多个信息源共享一个公共信道的方式为何要复用？提高线路利用率类比：公共运输系统(铁路、海运、航空)DEMUX复用器解复用器共享信道MUX信 源信 宿实现多路通信的方法有：频分多路复用；时分多路复用；码分多路复用 频分复用(FDMA) 原理：整个传输频带被划分为若干个频率通道，每 路信号占用一个频率通道进行传输。频率通道之间 留有防护频带以防相互干扰。CH2CH1CH3原带宽CH1CH2CH3移频后带宽MUXCH1 CH2 CH3带宽复用信号f复用器 时分复用(TDMA) 原理：把时间分割成小的时间片，每个时间片 分为若干个时隙，每路数据占用一个时隙进行 传输。A2A1A3原始信号D2D1D3数字化信号MUX复用后的数据流时隙号1231D3D2D1时间片12时间片2D1时隙D2复用器码分复用（CDMA） 码分复用是一种码分多址技术（CDMA），是靠 不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式. 码分多址系统为每个用户分配了各自特定的地址码 ，利用公共信道来传输信息。CDMA系统的地址码相 互具有准正交性，以区别地址，而在频率、时间和 空间上都可能重叠。也就是说，每一个用户有自己 的地址码，这个地址码用于区别每一个用户，地址 码彼此之间是互相独立的，也就是互相不影响的 . CDMA手机即采用了CDMA技术的手机。 CDMA手机具有以下优点： (1)、CDMA手机可以说是名副其实的绿色手机，它发射 功率极小(2mw)，是GSM手机(功率为125mw)的1/60，甚至低 于电视屏幕产生的辐射功率； (2)、CDMA手机采用了先进的切换技术软切换技术( 即切换是先接续好后再断)，使得CDMA手机的通话可以与固 定电话媲美，而且没有GSM手机的掉线现象； (3)、使用CDMA网络，运营商的投资相对减少，这就为 CDMA手机资费的下调预留了空间； (4) 、因采用以扩频通信为基础的一种调制和多址通信 方式，其容量比模拟技术高10倍，超过GSM网络约4倍。 (5) 、基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成 为可能，从而使手机从只能打电话和发送短信息等狭窄的服 务中走向宽带多媒体应用。 2.基站基站，即公用移动通信基站是无线电台站的一种形式， 是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与 移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。 3.小区每个基站的覆盖区称为一个小区。为了使得服务区达到 无缝覆盖，提高系统的容量，就需要采用多个基站来覆盖给 定的服务区。 4. 漫游 漫游（ Roaming）指的是蜂窝移动电话的用户在离开本 地区或本国时，仍可以在其他一些地区或国家继续使用他们 的移动电话手机。漫游只能在网络制式兼容且已经联网的国 内城市间或已经签署双边漫游协议的地区或国家之间进行。5.带宽带宽是通信信道的宽度,又叫频宽，亦即在传输管道中可以传递 数据的能力。带宽就像一条路的宽度，而网络速度是车流速度 ，两者不是一回事。在数字设备中，带宽通常以bps表示，即每 秒可传输之位数。在模拟设备中，频宽通常以每秒传送周期或 赫兹Hz来表示。所谓 1M 宽带，其实是指 1Mbps (兆比特每秒)，亦即 1 x 1024 / 8 = 128KB/sec，但这只是理论上的速度，实际上则要再扣约 12% 的信息头 标识等各种控制讯号，故其传输速度上限应为 112KB/sec 左右。这里列 出了各个速度单位之间的关系： 1 Byte = 8 bits 1 Kb = 1024 bits 1 KB = 1024 bytes 1 Mb = 1024 Kb 1 MB = 1024 KB B 和 b 分别代表 Bytes 和 bits，两者的定义是不同的， 所以各种宽带的 极限下载值也可以轻易的计算出来。 1 M =112 KB/s 2 M =225 KB/s 8 M =901 KB/s 10 M =1126 KB/s Mbps实际上是一个带宽单位，而非速度单位，在“Mbps”单位中的“b” 是指“Bit（位）”。而真正的