Как работает мобильный телефон?

Ответ мастера:

В состав мобильного телефона входят: цифро-аналоговый (ЦАП) и аналого-цифровой (АЦП) преобразователи сигнала речевого, канальный кодек, кодек сигнала речевого, модулятор-демодулятор (другими словами модем), собственно радиотракт и синтезатор частоты с ФАПЧ. Работой трактов узлов передачи и приема, а также индикации устройством управляет контроллер. Кроме того, он периферийные коммутирует устройства, которые подключены могут быть к трубке либо соединительным специальным кабелем, либо посредством BlueTooth или другого (например, инфракрасного) порта.

Номер требуемого абонента набирают с помощью клавиатуры, а также обеспечивают с её помощью доступ к функциям специальным сотового телефона (передача коротких сообщений, телефонная книга, ограничения доступа функции и прочие). Трубка несколько имеет видов памяти - статическое оперативное запоминающее устройство, ПЗУ и флэш-память. SIM-карту телефона используют в качестве последней, где хранятся данные индивидуальные о пользователе данного вида связи. На ней также хранить можно и записывать телефонные номера, расширяя тем самым память книги телефонной.

С микрофона сигнал речевой поступает в тракт передачи. На первом этапе там он сегментируется (на сегменты разбивается длительностью двадцать мс), а затем в цифровой преобразуется поток со скоростью тринадцать кбит/с (составляет один сегмент последовательность кодовую из 260 бит). Поскольку спектр частотный передаваемого сигнала ограничен полосой узкой пропускания радиотракта, кодируют речь по специальному LCP-LTP-RPE алгоритму кодирования. Следует отметить, что оптимизировано GSM-кодирование исключительно для передачи с максимальным качеством

На втором этапе передачи, для безошибочной отправки цифрового кода и ошибок исправления при приеме осуществляется кодирование канальное. Оно обеспечивает при потерях передаваемой информации не более 12,5% надежную связь, в основном обусловленных особенностью распространения радиоволн 900 и 1800 МГц диапазонов. При прослаивании пакет собирается, включающий, и сигналы управления помимо "оцифрованной речи".

Заключается шифрование пакетов в выполнении "Исключающее ИЛИ" операции между пакетами нормальными информации и битовой псевдослучайной последовательностью, определяются параметры которой номером TDMA кадра и так называемым ключом цифровым, при установлении связи формируемым. В процессе пакета формирования к потоку цифровому добавляется бинарная информация, что синхронизацию упрощает и коррекцию передаваемого сообщения.

Для модуляции частоты несущей применяется гауссовская манипуляция частотная с минимальным сдвигом частотным (GMSK). Это значительно уменьшает излучаемого сигнала полосу частот при сохранении качества связи. Позволяет использовать применение GMSK усилитель мощности устройства передающего класса С (работают в режиме с коллекторного отсечкой тока) - более экономичные, нежели других классов усилители.

Также знать важно, что для повышения экономии энергии батарей аккумуляторных сотовых телефонов и эффективности сотовой связи сигналы обрабатывают в кодеке на основе DTX принципа - прерывистой передачи речи. Передатчик при этом, управляемый в кодек VAD входящим детектором активности речи, только с началом разговора излучает, и в паузах отключается. VAD выделяет речевые интервалы, даже когда соизмерим уровень шума с уровнем абонентского голоса.