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1、 毕业设计（论文）标 题：3G手机原理分析 学生姓名： 系 部：电子工程系 专 业：移动通信技术 班 级：高通信0801班 指导教师： 25 目 录摘要I第一章 移动通信技术及发展历程11.1移动通信简介 11.2移动通信的发展历程11.3 3G简介2第二章 第三代移动通信系统5 2.1 各种技术方案的提出简介52.2 三种主流3G标准概述与比较62.3 三种主流制式3G标准主要优劣势分析9第三章 3G的演进123.1 2G向3G的演进123.2 2G手机的演进133.3 CDMA与GSM手机相比的五大优点133.4 3G手机的特点14第四章 三星Z107手机分析164.1 三星Z107接收射
2、频分析164.2 三星Z107发射射频分析19结论22参考文献23后记24摘 要第三代移动通信（3G）被认为是世界上最具发展潜力的产业，关于3G的发展策略、标准化工作进展、最新技术与产品、市场运营等情况备受瞩目。本文简要介绍了第三代移动通信及其系统原理并概括了3G三种主流技术标准，其中主要介绍了CDMA的相关原理。本文分为四大部分，第一部分对移动通信做了简介并回顾了移动通信的三代发展历程；第二部分开始正式介绍第三代移动通信系统，包括基本系统模型，其不同于第二代移动通信的要求以及建设3G所要达到的目标；总结了目前较通行的三种主流技术标准，主要涉及这三种标准各自的演进历程及相互之间技术性能的比较；
3、第三部分介绍的是2G向3G的演进过程，即2G向3G的演进方式，进行了GSM与CDMA优劣势的比较，同时介绍了3G的特点。第四部分对具体一款3G手机进行了分析，分析了三星Z107手机的射频原理。关键字：第三代移动通信 CDMA 三星Z107第一章 移动通信技术及发展历程1.1移动通信简介移动通信的主要目的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间的通信。从通信网的角度看，移动网可以看成是有线通信网的延伸，它由无线和有线两部分组成。无线部分提供用户终端的接入，利用有限的频率资源在空中可靠地传送话音和数据；有线部分完成网络功能，包括交换、用户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信网PLMN。从陆地
4、移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两种。从移动通信的具体表现形式来看，陆地移动通信（PLMN）占有绝对的地位，是整个移动通信领域中的主要内容。移动通信系统以蜂窝组网技术为基础。1.2移动通信的发展历程移动通信系统的发展大致可分为四个阶段，即第一代、第二代、第三代、已及后三代（第四代）移动通信系统。从工程角度来看，当前移动通信系统的建设和运营正逐步从第二代向第三代过渡。从标准化角度来看，面向第三代移动通信系统的长期演进（long term evolution，LTE）及空中接口演进（air interface evolution，AIE）的标准化工作已经取得一点进展。从
5、研究角度来看，面向后三代移动通信系统的各层关键技术及网络体系架构的研究也在各国如火如荼地展开。第一代蜂窝移动通信技术是模拟蜂窝移动通信技术,以美国贝尔实验室开发的先进移动电话系统AMPS为典型代表。第一代蜂窝移动通信技术由于采用模拟技术和频分多址（frequency division multiple access，FDMA）接入方式,在使用中暴露出很多弊端,如频谱利用率比较低、保密性 差、只能提供低速语音业务、设备体积大成本高等,在实际中已经基本不再使用。第二代蜂窝移动通信技术是数字蜂窝移动通信技术,采用数字调制技术,具有 频谱利用率高,保密性好的特点,不仅可以支持话音业务,也可以支持低速数
6、据业务,因而又称为窄带数字通信系统。第二代数字移动通信系统典型代表有美国的 DAMPS系统、IS-95系统和欧洲GSM系统,其中DAMPS和GSM都采用时分多址（time division multiple access，TDMA）接入方式,而IS-95采用则采用码分多址（code division multiple access，CDMA）接入方式,系 统容量比GSM和DAMPS要大的多。第二代数字移动通信技术是目前广泛应用的蜂窝移动通信技术,但由于只能提供窄带业务,已经不能满足人们越来越多的对 于移动宽带多媒体业务的需求。第三代移动通信系统是宽带数字通信系统,它的目标是提供移动宽带多媒体通
7、信,多址方式基本都采用CDMA多址接入,属于宽带CDMA移动通信技术。第三代移动通信系统能提供多种类型的高质量多媒体业务,能实现全球无缝覆盖,具有全球漫游能力并与固定网络相兼容。它可以实现小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信。第三代移动通信技术的标准化工作由3GPP（3rd Generation Partnership Project）和3GPP2两个标准化组织来推动和实施。下面将就3G做进一步介绍。1.3 3G简介1.3.1 3G的含义3G，全称为3rd Generation，中文含义就是指第三代数字通信。1995年问世的第一代模拟制式手机（1G）只能进行语音通话；1996到
8、1997年出现的第二代GSM、TDMA等数字制式手机（2G）便增加了接收数据的功能，如接受电子邮件或网页；第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆比特每秒）、384kbps（千比特每秒）以及144kbps的传输速度。（此数值根据网络环境会发生变化)。相对第一代模拟制式手机(1G)和第二代
9、GSM、TDMA等数字手机(2G)，3G通信的名称繁多，国际电联规定为“IMT-2000”（国际移动电话2000）标准，欧洲的电信业巨头们则称其为“UMTS”通用移动通信系统。1.3.2 IMT-2000系统模型IMT-2000系统采用模块化概念，在交换网络和无线接入网之间定义了一个明确的无线网络接口，如图1所示 用户终端无线接入网现存核心网移动终端其他功能其他IMT-2000的核心网无线接口无线接入网络接口NNI接口图1 IMT200系统模型其中用户终端即MS（移动台），是为用户提供服务的设备，它与网络之间的通信链路为无线链路，通过空中无线接口给用户提供接入移动网络，实现具体的服务。无线接入
10、网用于完成从无线信息传输到有线信息传输的形式转化，完成空中无线资源管理和控制，把信息交换到网络交换系统。主要包括BTS（基站收发信机），RNC（无线网控制器）或BSC（基站控制器）等。核心网又叫网络交换系统（NSS）。主要包括移动交换中心（MSC），一些寄存器等，通过核心网还可以连接到外部的PSTN（公用交换电话网），PDN（公用数据网）等。1.3.3 3G主要特点及目标第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它主要特点和目标如下： 全球统一标准。全球各个地区多种系统组成了一个IMT-2000家族，各个系统间设计上具有高度的互通性。 要能在全球范围内更好地实现无缝漫游。 全球
11、使用公共频段。 综合化。能够提供多种业务特别能够支持多媒体业务和internet业务，并有能力容纳新类型业务。 适应多种环境。ITU要求第三代移动通信系统的无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps（兆比特每秒）、384kbps（千比特每秒）以及144kbps的传输速度 （此数值根据网络环境会发生变化）。 高频谱利用率。 个人化。全球唯一的个人号码，因此需要足够的系统容量。 高服务质量，高保密性。 便于过渡，演进，易于向下一代发展。可见，3G是一个全球覆盖的移动综合业务数字网，它将高速移动接入和基于Internet协议的服务结合起来，在
12、提高无线频谱利用率同时，为用户提供了更经济、内容更丰富的无线通信服务，真正实现任何人（Whoever）、在任何时间（Whenever）、任何地点（Where ever）、向任何人（Whomever）、传递任何信息（Whatever）的“5W”要求。第二章 第三代移动通信系统2.1 各种技术方案的提出简介为使第三代移动通信标准化，国际电联ITU自1997年7月开始征集IMT-2000无线传输技术方案。截止到1998年6月，ITU共收到10地面无线传输方案，其中包括中国电信科学技术研究院（China academy of telecommunications technology，CATT）提交的
13、TD-SCDMA。2000年，ITU完成IMT-2000的全部网络规范，将无线接口的标准明确为五个标准（见表1）表1 IMT-2000网络标准 多址方式标准名称对应提案双工方式提交者CDMAIMT-2000 CDMA DS（直接序列扩频）WCDMAFDD欧洲ETSIIMT-2000 CDMA MC(多载波)CDMA2000FDD美国TIAIMT-2000 CDMA TDD（时分双工）TD-CDMAUTRA TDDTDD中国CATTTDMAIMT-2000 CDMA DS(单载波)UWC-136FDD美国TIAIMT-2000 CDMA DS（双载波）DECTTDD欧洲ETSI由表1可见，宽带C
14、DMA技术是第三代移动通信的主要技术。因此基于CDMA制式的三种标准被普遍看好，分别对应WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三种技术，它们被认为是3G的三大主流应用技术标准，目前中国的3G即将进入商用化应用阶段，对技术标准的取舍选择是移动运营商面临的重要问题。因此下一节将对这三种主流技术标准进行比较分析。2.2三种主流3G标准概述与比较2.2.1 三种主流3G标准概述1.WCDMA：全称为WidebandCDMA，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是欧洲提出的宽带CDMA技术，它与日本提出的宽带CDMA技术基本相同，目前正在进一步融合。该标准提出了GSM（2G）GPRSEDGE
15、WCDMA（3G）的演进策略。GPRS是GeneralPacketRadioService（通用分组无线业务）的简称，EDGE是EnhancedDatarateforGSMEvolution（增强数据速率的GSM演进）的简称，这两种技术被称为2.5代移动通信技术。目前中国移动正在采用这一方案向3G过渡，并已将原有的GSM网络升级为GPRS网络。2.CDMA2000：是由窄带CDMA（CDMAIS95）技术发展而来的宽带CDMA技术，由美国主推，该标准提出了从CDMAIS95（2G）CDMA20001xCDMA20003x（3G）的演进策略。CDMA20001x被称为2.5代移动通信技术。CDM
16、A20003x与CDMA20001x的主要区别在于应用了多路载波技术，通过采用三载波使带宽提高。目前中国联通正在采用这一方案向3G过渡，并已建成了CDMAIS95网络。3.TD-SCDMA：全称为TimeDivision-SynchronousCDMA（时分同步CDMA），是由我国大唐电信公司提出的3G标准，该标准提出不经过2.5代的中间环节，直接向3G过渡，非常适用于GSM系统向3G升级。2.2.2三种主流3G标准主要技术性能比较WCDMA、CDMA2000与TDSCDMA都属于宽带CDMA技术。宽带CDMA进一步拓展了标准的CDMA概念，在一个相对更宽的频带上扩展信号，从而减少由多径和衰减
17、带来的传播问题，具有更大的容量，可以根据不同的需要使用不同的带宽，具有较强的抗衰落能力与抗干扰能力，支持多路同步通话或数据传输，且兼容现有设备。WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA都能在静止状态下提供2Mbit/s的数据传输速率，但三者的一些关键技术仍存在着较大的差别，性能上也有所不同。其主要技术性能比较如表2：表2 三种主流3G标准的比较WCDMACDMA2000TD-SCDMA标准组织3GPP3GPP23GPP载波间隔5MHz1.25MHz1.6MHz码片速率3.84Mchip/s1.2288Mchip/s1.28Mchip/s帧长10ms20ms10ms（两个子帧）基站同步不需
18、要需要（GPS）需要功率控制功控速率1500Hz功控速率800Hz功控速率200Hz双工方式FDD/TDDFDDTDD编码方式卷积码 Turbo码卷积码 Turbo码卷积码 Turbo码调制方式QPSK（前向）QPSK（反向）QPSK（前向）HPSK（反向）QPSK（前向）BPSK（反向）检测方式相干解调相干解调联合检测双工方式有两种：频分双工（FDD），时分双工（TDD）CDMA2000的技术特点有：前反向同时采用导频辅助相干解调；通过不同的相位偏置区分不同的小区和用户；射频带宽从1.25MHz到20MHz可调；快速前向和反向功率控制；下行信道中采用公共连续导频方式进行相干检测，提高系统容量
19、；码片速率分别为1.2288Mcps和3.6864Mcps，多载波方式能很好地兼容IS-95网络；核心网络给予ANSI-41网络的演进，并保持与ANSI-41网络的兼容性；支持软切换和更软切换；在同步方式上CDMA2000与IS-95相同，基站间同步采用GPS方式等。 从2000年开始，3GPP2就在CDMA20001X基础上制定了1X的增强技术，即1XEV的标准，目前1XEV分为两个阶段。在CDMA2000 1X EV两个发展阶段中，第一阶段是CDMA2000 1X EV-DO，支持平均速率650kbit/s、最高可达2.4Mbit/s速率的高速数据业务；第二阶段为CDMA20001X EV
20、-DV，它属于数据、话音改进型，具有数据信道与话音信道合一的特点，可同时传输数据和话音两种业务，最大数率可达到5Mbit/s。 WCDMA支持高速数据传输（慢速移动时384kbit/s，室内走动时2Mbit/s），支持可变速传输。其主要特点如下：基站支持异步和同步的基站运行方式，组网方便、灵活；调制方式方面上行为BPSK，下行为QPSK；导频辅助的相干解调方式；适应多种速率的传输，同时对多速率、多媒体的业务可通过改变扩频比和多码并行传送的方式来实现；上、下行快速、高效的功率控制大大减少了系统的多址干扰，提高了系统容量，同时也降低了传输的功率；核心网络基于GSM/GPRS网络的演进，并保持与GS
21、M/GPRS网络的兼容性；支持软切换和硬切换，切换方式包括三种，即扇区间软切换、小区间软切换和载频间硬切换等。3GPP的R99、R4、R5、R6等各版本中，R6尚未冻结；R5虽已于2002年3月冻结，但目前正处于各厂家落实设备开发进程而大量提交CR的阶段，协议还很不稳定，近两三年内尚不具备大规模网络建设条件；R4于2001年3月冻结，协议已基本稳定；3GPPR99于1999年12月冻结，成熟稳定，目前已有多个网络运营实例。上述不同版本的改进主要体现在核心网，无线网则改动不大。TD-SCDMA其主要技术特点为： 信号带宽为1.6MHz；码片速率为1.28Mchip/s；采用智能天线技术，提高了频
22、谱效率；采用同步CDMA技术，降低上行用户间的干扰和保持时隙宽度；接收机和发射机采用软件无线电技术；采用联合检测技术，降低多址干扰；多时隙，具有上下行不对称信道分配能力，适应数据业务；采用接力切换，降低掉话率，提高切换的效率；核心网络基于GSM/GPRS网络的演进，并保持与它们的兼容性；基站间采用GPS或者网络同步方式，降低基站间干扰。2.3 三种主流制式3G标准主要优劣势分析2.3.1 CDMA2000主要优劣势分析CDMA2000的优点主要是产品成熟度较高，近期建网成本可能稍低；其次非核心频段的产品已大规模商用，有成熟的组网经验，网规网优也比较容易；还有CDMA20001X商用终端种类较多
23、，已经超过300种。当然CDMA2000也有缺点，这主要包括：第一，将来的规模效应较小；第二，全球漫游能力有一定的局限性，尤其在欧洲；第三，核心频段上的产品尚未成熟；第四，必须采用GPS同步，所以存在一定的风险。2.3.2 WCDMA主要优劣势分析WCDMA的优势首先是规模效应大，全球漫游能力强，因为GSM网络用户占移动用户的70%以上，116家获得3G牌照的运营商中的绝大多数（114家）选择了WCDMA（2005年第2季度数据）；第二，WCDMA已有核心网基于R4软交换构架的商用产品，向全IP网络演进的路线明确；第三，WCDMA可以采用异步和同步方式，风险小。WCDMA劣势主要表现在：第一，
24、标准和产品成熟度较低，版本更新频繁；第二，目前商用终端种类10种左右，相对较少，并且互操作性有待验证；第三，目前商用用户较少，市场有待进一步培育。2.3.3 TD-SCDMA主要优劣势分析与WCDMA和CDMA2000共享的频分双工FDD模式不同的是，TD-SCDMA所用的时分双工TDD技术是国际电联选用的3种3G标准中惟一的TDD技术，TD-SCDMA组网可以采用TSM和LCR两种方式。这使TD-SCDMA在某种程度上具有不可替代的优越性，它不是其他制式的补充。TD-SCDMA无线接入网可部署在现有的GSM核心网基础上，这种方式已由CWTS制订为TSM标准。TSM可以采用混合组网和独立组网两
25、种方式。TSM混合组网时，其核心网设备使用现有的GSM核心网设备，无线子系统以AGb接口接入核心网设备，TSM独立组网时，则需要新建TSM核心网设备，一般是GSM核心网设备。当然，与前两种标准相比，尤其是与WCDMA比起来，TD-SCDMA也有“尚显稚嫩”的地方。比如，在对CDMA技术的利用方面，TD-SCDMA因要与GSM的小区兼容，小区复用系数为3，降低了频谱利用率。又因为TD-SCDMA频带宽度窄，不能充分利用多径，降低了系统效率，实现软切换和软容量能力较困难。另外，TD-SCDMA系统要精确定时，小区间保持同步，对定时系统要求高。但是，值得注意的是，我国相关部门在频率规划时，为TD-S
26、CDMA划分了三个频段共155MHz的带宽，远高于WCDMA和CDMA2000的60MHz。另据统计，目前在全球发出的120张3G牌照中，有101张预留了TDD频段，这对TD-SCDMA来说是极佳的海外市场机会。对此，信息产业部科技司副司长张新生呼吁，希望那些已有TDD频段或被重新分配到TDD频段的运营商能够充分考虑TD-SCDMA标准。 2.2.4三大标准的演进能力分析 CDMA2000在新技术的探索方面是所有3G技术中最活跃的。在无线接口方面，为进一步加强CDMA1X的竞争力，3GPP2从2000年开始在CDMA1X基础上制定1X的增强技术，即1XEV标准。目前专家把1XEV的发展分为了两
27、个阶段，第一阶段将以发展1X EV-DO为主，第二阶段则以1X EV-DV为发展目标。相对WCDMA来说，CDMA2000已经是非常成熟，大概在明年，有更多的运营商会推出CDMA2000的业务，CDMA的商业化进程将快于WCDMA。就CDMA2000而言，它比WCDMA早几年将应用推向市场。之所以能做到这一点，关键是CDMA2000在设备的射频部分、频率和带宽都没有变化。关键的变化是数字芯片，如果人们可以以新的数字芯片加载一些软件，你就可以从IS95A或B演进到CDMA2000，并可向后兼容。 从现有GSM网络演进到WCDMA网络时，不论采用哪种演进策略，都充分考虑了如何改造和利用代已有的长途
28、骨干网、信令网、智能网、关口局及HLRAUC、SC等设备。这样既最大限度地保护了运营商在GSMGPRS等方面的已有投资，又可以使运营商根据自己地区的业务开展情况和经营状况，逐步、渐进地提供丰富的3G系统业务，从而达到优化自己的网络资源配置、简化网络结构和便于运营、管理的目的。这充分体现了WCDMA系统对GSMGPRS现网设施的继承性和保护。但与CDMA20001X相比，由GSM向WCDMA的兼容相对来讲则是有限的。由于GSM与WCDMA分别采用TDMA和CDMA两种调制解调方式，因此由GSM向WCDMA的过渡中，除核心网可以保持兼容外，基站子系统几乎无法实现兼容，TDMA和CDMA两种调制解调
29、方式存在本质差异，当GSM升级到第三代后，必须对现有基站进行改造。这种不兼容使得现有的GSM手机无法在未来的WCDMA网络中使用，而未来的WCDMA手机也无法在现有的GSM网中使用，两者之间必须由一种适合两种需求的双模或多频手机才能实现互通，而无法实现真正意义上的平滑过渡。由于TD-SCDMA的商用要在国内市场率先实现，运营商在TD-SCDMA大规模独立组网等方面经验的缺乏肯定影响其业务提供的进度，这将对新移动运营商构成较严重的打击。另外，技术的可持续发展能力往往成为运营商(尤其是新运营商)进行制式选择的重要考虑因素。WCDMA有HSDPA，CDMA2000有EV-DO，而在“2005TD-S
30、CDMA国际峰会”上，TD-SCDMA增强型技术也被首次提出。增强型技术对于3G的意义并不仅仅限于数据速率的提升，在更高的频谱利用率的基础上，还可以降低每用户的运营成本，并增强网络覆盖和网络容量，同时保证系统的后向兼容性。目前，国内企业对TD-SCDMA增强型技术的研发已经进入到了实质性阶段。据TD-SCDMA产业联盟秘书长杨骅介绍，在TD-SCDMA增强型技术的研发上，产业联盟已经给出了技术演进路标，并在商用时间节点上有着相对统一的规划。在此基础上，技术演进路线由各个厂家自行制订。有业内分析人士表示，TD-SCDMA向增强型技术的演进，将使TD-SCDMA具备更长远的竞争力。但是，从现实情况
31、来看，TD-SCDMA方面在增强型技术的演进开发速度上还需要进一步加强。 第三章 3G的演进3.1 2G向3G的演进无论用户还是业务提供商，都希望移动通信系统能实现平滑升级，以降低系统升级的成本，既要求所谓的兼容性。兼容性有两个方面的含义：下一代移动终端可以直接在上一代网络中漫游，无需更换终端；上一代移动终端可以直接漫游到下一代网络中，也无须更换终端。3G技术的研究是在考虑系统兼容行的基础上张开的。图2所示为3G标准的演进图。反映了移动通信系统从2G向3G逐步演进的过程及3G后移动通信系统的发展方向。图2 3G标准演进图如图2所示，目前对于3G的每个标准都有一套方案将2G网络升级到3G，并且尽
32、力满足前、后向兼容，演进路线如下：向CDMA2000可能的演进路线是IS-95(或CDMA One)CDMA2000 1x(CDMA2000单载波系统)CDMA2000 3X（CDMA2000三载波系统）。向WCDMA可能的演进路线是GSMGPRS(EDGE)WCDMA，并且为了进一步强化系统，实现更高的数据速率，在WCDMA R5规范中推出HSDPA作为未来的演进方向。向TD-SCDMA的演进路线尚不明朗，可能基于GSM网、MAP网实现平滑过渡，同时也兼容ANSI-41向3G过渡。3.2 2G手机的演进2G在美国通常被称为PCS（Personal Communications Service
33、）。2G技术基本可被分为两种，一种是基于TDMA所发展出来的代表，另一种则是CDMA规格，服用（Mulitiplexing）形式的一种。主要的第二代手机通讯技术规格标准有：1.GSM：基于TDMA所发展、源于欧洲，目前已全球化。2.IDEN：基于TDMA所发展、美国独有的系统。被美国电信系统商Nextell使用。3.IS-136(也叫做D-AMPS)：基于TDMA所发展，是美国最简单的TDMA系统，用于美洲。4.IS-95(也叫做CDMA One)：基于CDMA所发展，是美国最简单的CDMA系统，用于美洲和亚洲一些国家。5.PDC(Personal Digital Cellular)：基于TD
34、MA所发展，仅在日本普及。3.3 CDMA与GSM手机相比的五大优点1.接通率高。上网的人都有经验，找人少的时候上网，这样网塞少，就容易接通。打手机也是同样道理。CDMA源于军用抗干扰系统，其中“处理增益”的参数远远高于其他系统：再加上CDMA的信号占用整个频段，几乎是普通窄带调制效率的7倍，因此综合来看，对于相同的带宽，CDMA系统是GSM系统容量的4至5倍，网塞大大下降，接通率自然就高了。2.打电话时几乎没有杂音。CDMA采用了先进的数字话音编码技术，并使用多个接收机同时接收不同方向的信号。好像你听几个人从不同方面讲一件事，综合后，你就了解事情的全貌了，同时也省略了一些无关的内容。3.不一
35、掉话。基站是手机通话的保障，当用户移动到基站覆盖范围的边缘时，基站就应该自动“切换”来保障你，否责就会掉话。CDMA系统切换时的基站覆盖是“单独覆盖-双覆盖-单独覆盖”，而且是自动切换到相邻较为空闲的基站上，也就是说，在确认手机已移动到另一基站单独覆盖地区时，才与原先的基站断开，这样就保障了手机不会掉话。4.绿色手机。普通手机（GSM和模拟手机）功率一般能控制在600毫瓦一下。与GSM手机相比，CDMA系统发射功率最高只有200毫瓦，普通通话功率则可控制在零点几毫瓦，其辐射作用可以忽略不计，对健康没有不良影响。基站和手机发射功率的降低，将大大延长手机的通话时间，意味着电池、话机的寿命长了，对环
36、境起到了保护作用，故称之为“绿色手机”。5.通话不会被窃听。要窃听通话，必须要找到码址。但CDMA码址是个伪随机码，而且共有4.4万亿种可能的排列，因此，要破解密码或窃听通话内容是太困难了。3.3 3G手机的特点3G的主要特色是手机语音功能之外的无线上网、手机电视等数据功能，可以形象地称为“移动宽带”。它能够将其处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。1.更高质量的通话。普通语音通话信号的抗干扰能力更强，通话质量更高，通话掉线频率极低，频通话更加稳定。2.更快速的上网。如果是长时间，例如长达几个小时的上网，用3G手机可能不如电脑，但是3G作为短
37、期的、移动的上网，则非常方便快捷。3.可视电话。也就是打电话的时候不仅能听到声音，还可以看到对方的动作。4.监测、控制功能。比如说你按一个号码就可以看到自己家里面门是否锁好了，电视机是否关了，即使是出差，也可以进行长距离的监测，手机就像一个随身小秘书，可以很方便地处理监测和控制功能。5.手机定位。无论走在什么地方，都可以通过手机和电子地图结合起来，从而找到附近的医院、餐厅等等，比2G功能更方便、更清晰。6.支付功能。通信运营商可以通过把客户的手机号码与银行卡等支付账户进行“捆绑”，随时随地为3G手机用户提供移动支付服务。7.网络游戏。年轻人比较感兴趣，大家互相都能够在可视情况下玩游戏。8.视频
38、社区。老同学、老同事可以形成一个社区，无论在天南海北，无论是在南半球还是北半球，大家都可以定时会晤，通过社区的活动一起开会、联欢、交流等等。第四章 三星Z107手机分析4.1 三星Z107接收射频分析在Z107手机的接收射频电路中，可分为GSM接收射频与WSCDMA接收射频两大部分。其中的GSM接收射频又分为GSM900与DCS1800两个接收通道。GSM接收射频采用的是高通的复合射频信号处理器RTR6200芯片,该芯片中还集成了GSM和WCDMA发射电路。Z107手机中的WCDMA接收射频则使用了高通的RFL6200和RFR6200两个射频芯片。其中，RFL6200是WCDMA接收低噪声放大
39、器；RFR6200是WCDMA接收射频信号处理器。图3所示的是Z107手机接收射频电路的方框图，从中可以看到Z107手机的接收射频电路组成。1.GSM接收射频在Z107手机中,天线开关电路使用了一个集成的天线开关模组U100。U100是一个复合器件,它集成了开关电路、GSM900与DCS1800发射射频滤波器。天线开关U100输出的GSM900、DCS1800接收射频信号需要经过滤波、移相处理后，才能输送到射频处理器RTR6200(U101)电路。F101是一个复合器件，它既对GSM900接收射频信号进行滤波，又对接收射频信号进行移相处理，得到GSM900接收射频的差分信号，以满足射频信号处理
40、器U101内GSM低噪声放大器对输入信号的要求。F101输出差分信号进入GSM低噪声放大电路。F102也是一个复合器件，它既对DCS1800接收射频信号进行滤波，又对接收射频信号进行移相处理，得到DCS1800接收射频的差分信号，以满足射频信号处理器U101内GSM低噪声放大器对输入信号的要求。F102输出差分信号进入GSM低噪声放大电路。经低噪声放大后的信号被送到U101内的正交下变频电路，与本机振荡信号进行混频，得到接收基带信号。接收基带信号经U101内的基带信号滤波器滤波后，由直流偏移补偿电路进行直流校正，然后由基带信号放大器放大。放大后的接收基带信号从U101输出，到基带信号处理器进行
41、解码、解密等一系列处理后，还原出模拟的话音信号。图3 三星Z107接收射频电路方框图2.WCDMA接收射频信号在WCDMA接收射频部分,使用两个射频集成电路：一个是低噪声放大器RFL6200（U201）；另一个是射频处理器RFR6200(U205)。天线将感应到的蜂窝信号经天线开关U101、双工器F203传送到U101，经U201放大后的信号输送到F201电路。F201是一个复合器件，它既对WCDMA接收射频信号进行滤波，又对接收射频信号进行移相分离，输出WCDMA接收射频的差分信号。F201输出信号到射频处理器U205。U205内，一个放大器首先对WCDMA接收射频信号进行放大，然后将接收射
42、频基带信号经低通滤波、放大后，从U205输出。OSC201电路输出的信号输送到U205，经U205内的本振产生和分配电路处理后，得到WCDMA接收机的本机振荡信号。本机振荡信号与正交下变频进行混频，得到基带信号，基带信号处理器进行解码、解密等一系列处理后，还原出模拟的话音信号。4.1 三星Z107发射射频分析在Z107手机中，GSM、DCS发射 信号和WCDMA发射信号都是复合射频信号处理器U101电路中产生的。图4所示的是三星Z107手机发射射频电路的方框图，从图中可以看到整个发射机电路的构成。GSM发射机采用的是偏移锁相环的发射机；而WCDMA发射机采用的是上变频的发射机。1. GSM发射
43、I/Q调制基带信号处理器输出发射基带信号TXI、TXQ，经一个RC滤波电路到复合射频信号处理器RTR6200(U101)。基带信号输出信号控制启动RTR6200内的射频电路。发射基带信号被送到U101后，首先由U101内的放大电路放大，然后再由U101内的低通滤波器（LPF）滤波，并进行直接偏移补偿。滤波后的发射基带信号被送到正交上变频电路，调制到发射中频载波上。发射中频载波信号由U101内的本振产生与分配电路产生。正交上变频电路输出的发射已调中频信号被送到发射鉴相器。在发射鉴相器中，发射已调中频信号与偏移混频电路输出的信号进行比较，得到相差电压信号，经过电路转换后从U101输出携带了GMSK
44、调制信号的控制信号。控制信号经过元件组成的RC低通滤波电路滤波后，到发射VCO组件OSC101，控制OSC101电路输出最终发射信号。OSC101输出GSM900和DCS1800发射信号。经过偏移混频电路的反馈输入信号得到发射VCO的控制信号，输出启动控制信号控制启动功率放大电路开始工作；输出发射功率控制信号控制U102的输出功率，经U102放大的GSM900和DCS1800的发射信号从U102输出，传送天线开关U100电路，经天线发射出去。图4 三星Z107发射射频电路方框图2. WCDMA I/Q调制在U101的WCDMA发射方面，电路比较简单。基带信号处理器输出发射基带信号TXI、TXQ
45、，经一个RC滤波电路滤波后到复合射频信号处理器RTR6200(U101),输出控制启动RTR6200内的射频电路。发射基带信号被送到U101后，首先由U101内的放大电路放大，然后再由U101内的低通滤波器（LPF）滤波，并进行直接偏移补偿。滤波后的发射基带信号被送到正交上变频电路，调制到发射射频载波上。在 WCDMA发射机中，I/Q调制后直接就得到发射信号，而GSM发射的I/Q调制得到的是发射已调中频信号。 WCDMA发射上变频电路输出的信号经U101内的一个可控增益放大电路放大后，由带通滤波电路滤波，滤波后的信号再由一个固定增益放大电路放大。放大后的发射信号从U101输出，输出的WCDMA
46、发射信号到滤波器F202电路，经F202滤波后的信号到WCDMA功率放大器U202。U202放大后的信号输出信号传送到天线开关U100到天线，由天线辐射出去。结论 3G手机是基于移动互联网技术的终端设备，3G手机完全是通信业和计算机工业相融合的产物，和此前的手机相比差别实在是太大了，因此越来越多的人开始称呼这类新的移动通信产品为“个人通信终端”。即使是对通信业最外行的人也可从外形上轻易地判断出一台手机是否是第三代。第三代手机都有一个超大的彩色显示屏，往往还是触摸式的。3G手机除了能完成高质量的日常通信外，还能进行多媒体通信。用户可以在3G手机的触摸显示屏上直接写字、绘图，并将其传送给另一台手机，而所需时间可能不到一秒。当然，也可以将这些信息传送给一台电脑，或从电脑中下载某些信息。3G通信是移动通信市场经历了第一代模拟技术的移动通信业务的引入，在第二代数字移动通信市场的蓬勃发展中被引入日程的。在当今Internet数据业务不断升温中，在固定接入速率(HDSL、ADSL、VDSL)不断提升的背景下，3G移动通信系统也看到了市场的曙光，益发为电信运营商、通信设备制造商和普