星星之火-2：GSM手机的工作原理框图

（1）话筒与听筒

话筒：把空气中震动的声音信号转换成基带的模拟的话音电信号

听筒：把成基带的模拟的话音电信号转换成空气中震动的声音信号

（2）A/D转换与D/A转换

GSM作为一个全数字的系统，对于语音数据首先进行数字化的量化。也就是模拟的音频信号转化成数字信号，再进行数字化的传输。声音的数字化就包括采样和量化。

GSM主要是传输人的声音，因此人发出的声音的频率也就影响了系统的采样频率。通常人发出的声音频率在85～1100HZ，其中人耳敏感的频率范围是1～4KHZ。声波的主要频率分布20～3400HZ (3.4KHz)

奈奎特定律证明：只要取样的频率大于原始信号的频率两倍之上，信号可以完全有采样样本来恢复。因此GSM规范采用8KHZ的采样频率，完全满足人耳分辨声音的需要。

（3）信源编码与解码

对于麦克风里面的声音，以8KHZ采样率13位精度进行采样，得到的速率就是104kbps的源数据流。这样的码率对于GSM来说比较大，因此要对语音进行压缩编码，以便于传输。

（4）信道编码与解码

由于移动通信存在干扰和衰落，在信号传输过程中将出现差错，故对数字信号必须采用纠、检错技术，即纠、检错编码技术，以增强数据在信道中传输时抵御各种干扰的能力，提高系统的可靠性。

对要在信道中传送的数字信号进行的纠、检错编码就是信道编码。

（5）交织与去交织

在移动通信中这种变参的信道上，比特差错经常是成串发生的。这是由于持续较长的深衰落谷点会影响到相继一串的比特。但是，信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效，为了解决这一问题，希望找到把一条消息中的相继比特分开的办法，即一条消息的相继比特以非相继的方式被发送，使突发差错信道变为离散信道。这样，即使出现差错，也仅是单个或者很短的比特出现错误，也不会导致整个突发脉冲甚至消息块都无法被解码，这时可再用信道编码的纠错功能来纠正差错，恢复原来的消息。这种方法就是交织技术。

（6）加解密

在数字传输系统的各种优点中，能提供良好的保密性是很重要的特性之一。

GSM通过传输加密提供保密措施。这种加密可以用于语音，用户数据和信令，与数据类型无关，只限于用在常规的突发脉冲之上, 即用户语音数据。

加密是通过一个泊松随机序列（由加密钥Kc与帧号通过A5算法产生）和常规突发脉冲之中114个信息比特进行异或操作而得到的。
在接收端再产生相同的泊松随机序列，与所收到的加密序列进行同或操作便可得到所需要的数据了。

（7）TDMA物理帧

基站的系统广播消息、控制消息、基站对手机的控制消息、手机的语音数据都是放在TDMA物理帧中进行传输的，以支持多个用户复用同一个200KHz的载波信道。

（8）高频调制与解调

发送测：通过多进制相位调制：QPSK, 8PSK, 16QAM等调试方式，将数字化的TDMA物理帧的比特率流，加载到高频载波信号上，进行发送。

接收测：通过相应的解调技术，从调制后的高频电磁波中，还原出原先的比特率，进一步还原出数字化的TDMA物理帧。

（9）功率放大器PA：对调试后的信号进行功能放大，以传送更远的距离。

（10）天线发送电磁波信号

（11） MCU系统

包括输入键盘、图形显示频、MCU处理器

（12）跳频控制：GSM调频控制

（13）频率合成：合成所需要的高频载波信号sinx或cosx

（14）VCO：压控晶振

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