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信息处理 赵晓旭 任课教师 赵晓旭任职单位 信息工程学院电子信息工程系办公地点 北二区教学楼221室联系电话 13681398632QQ 67320939联系邮箱 zhaoxiaoxu 自我介绍 通信技术 基本上每个人都有手机 手机可以打电话 上网 玩游戏 看书 看电影 那我们今天就主要围绕手机来共同探讨通信相关的内容 通信系统原理框图 信号源 发送设备 传输 接收设备 收信装置 通信发展史 古代通信利用自然界的基本规律和人的基础感官建立通信系统 如 烽火传信 和 信鸽传书 近 现代通信电磁技术 电话 电报 传真 电信网络等 当代通信移动技术 互联网技术等 未来通信 古代通信 信息沟通的起步 动物通信蚂蚁 触角 狼 叫声 鸟 声音人类通信结绳记事烽火 存储 转发 的广播模式 飞鸽传书 未来通信 大融合时代 未来通信 手机什么样 3G 4G 5G 一切皆有可能 用什么实现通信 电话 传真 手机 计算机 互联网 电子邮件 PDA qq msn 电信网中的通信工具1 通信网第一终端 电话机2 传真 不可或缺的通信配角3 时尚先锋 手机4 寻呼 大盛大衰5 电报 永不消逝的电波 手机通信 手机通信 辈份关系第一代 模拟通信技术 FDMA 第二代 数字通信技术 GSM和CDMA 第三代 3GWCDMA CDMA2000 TD SCDMA第四代 4G 1G 2G 3G 一代手机 二代手机E71 三代手机iphone4 第一代移动通信系统 历史回顾 1978年 美国的贝尔实验室成功开发了AMPS AdvanceMobilePhoneService 系统 实现了真正意义上的可以随时随地通信的大容量的蜂窝移动通信系统 主要特点 用户的接入方式采用频分多址 FDMA 当一个呼叫建立后 该用户在其呼叫结束以前一直占用一个频段调制方式 FM业务的种类单一 主要是话音业务系统的保密性较差频谱效率较低 有限频谱资源和无限用户 容量之间的矛盾十分突出 第二代移动通信系统 历史回顾 1992年 第一个数字蜂窝移动通信系统 欧洲的GSM GlobalSystemforMobileCommunication 网络在欧洲开始铺设 由于其优越的性能 在全球范围内以惊人的速度得以扩张 目前已是全球最大的蜂窝通信系统 1993年 中国的第一个全数字移动电话GSM系统建成开通 之后中国电信和中国联通都采用了GSM 主要特点 微蜂窝小区结构数字化技术 语音信号数字化新的调制方式 GMSK QPSK等FDMA TDMA频谱利用率高 系统容量大便于实现通信安全保密 第三代移动和个人通信系统需要有更大的系统容量和更灵活的高速率 多速率数据的传输 除了语音和数据传输外 还能传送高达2Mbit s的高质量的活动图像 最具代表性的IMT 2000技术标准 其中所涉及的CDMA技术可以分为三类 WCDMA CDMA2000和TD SCDMA技术 第三代移动通信系统 第三代数字蜂窝移动通信系统 3G的主要特点 支持移动多媒体业务宽带CDMA技术高频谱效率FDMA TDMA CDMA从电路交换到分组交换从媒体 media 到多媒体 Multi media 高保密性全球范围无缝漫游系统微蜂窝结构 3G 主流技术 WCDMACDMA2000TD SCDMA 移动关键技术 语音编码技术调制技术信道分配技术分集技术扩频技术 语音编码技术 PCM 模拟 数字抽样 时间域离散化 时间尺度离散化 量化 幅度离散化 低通抽样定理 一个频带限制在 0 fH 内的连续信号m t 如果抽样频率fs大于或等于2fH 则可以由抽样序列 x nTs 无失真地重建恢复原始信号m t 采样频率44 1kHz 不同抽样频率的语音信号效果比较 采样频率22kHz 采样频率11kHz 采样频率5 5kHz 量化编码频分复用时分复用 调制技术 什么是调制 调制的目的 电磁波波谱 对无线电波的频率或波长进行分段 分别称为频段或波段 调制分类 模拟调制 AM FM PM 常见在广播 电视系统中数字调制 ASK FSK PSK GMSK是FSK的一种特例 手机核心部件 天线 外置 内置 射频中频基带 最核心 技术含量最高 德州仪器 诺基亚和爱立信 飞思卡尔 摩托罗拉 联发科 大陆厂家 ADI LG和夏普 高通 CDMA基频霸主 市场占有率80 以上 GMSK调制 DSP信号加密 交织 发射 接收 交加密 去交织 解调 手机简单原理图 MTK平台功能模块架构图 1 2 3 4 8 7 6 5 9 12 11 10 外部存储器 照相模块 显示模块 按键 多媒体卡 麦克风 扬声器 受话器 SIM卡 子屏LCD USB接口 UART接口 射频模块 手机通讯原理 基本概念举例说明如何建立一个电话连接ShortMessageService SMS 工作原理 基本概念 BTS基站 一般为我们看到的信号塔下的小房子里面的设备 BSC为基站控制器 一般在运营商机房中摆放 通常控制多个BTS工作 MSC为程控交换机 就是一般在市局机房里面 我们电话完成线路交换的重要设备 HLR为归属位置寄存器 存放号码资源 我们用户的信息等以及一些智能业务 电话费用等均在里面存放 是一个大型数据库 短信 SMS 手机短信是一种存储和转发服务 这意味着 如果您向朋友发送一条短信 短信不会直接进入到您朋友的手机上 这种方法的优势在于 您朋友的手机不必开机或处于服务区内 您也可以发送短信 您发出的短信将被存储在短消息业务中心 可以根据需要存储数日 当您的朋友打开手机或进入服务区时 就会立即收到这条信息 如果不将它删除 这条短信将始终存储在您朋友的SIM卡上 SMS 短信 SMS 短信的 短 指的是文本信息的最大发送量 160个字符 字母 数字或拉丁字母中的符号 至于其他字母 例如中文 一条短信的最大发送量为70个字符 为什么是160个字符 手机短信可以提供像数字页那样的短量数据 为了避免使用多于标准的转发和回复操作而使系统过载 短信技术的开发人员一致同意使用一次160个字符的最大发送量 手机短信 SMS 发展的历史 手机短信创建于上世纪八十年代晚期 用于配合被称为全球移动通信系统 GSM 的数字技术 GSM是大多数现代手机的基础 发明SMS短信的挪威工程师需要一个非常简单的短信系统 可以在手机关闭或不在服务区时发挥作用 多数资料认为 第一条SMS短信是1992年在英国发送的 彩信 多媒体短信服务 MMS 多媒体短信服务 MMS 除了可以发送文本短信息 还允许发送动画 音频和视频文件 如果您的手机具有EMS或MMS功能 您就可以使用这些标准 就像使用SMS那样 但是 每条短信的费用将会高一些