>>不明白 vs BLOG>>

1. 与手机有关的知识

??手机之所以能够打电话是由于它背后有一个庞大的系统在支持着它。在我国，模拟手机属模拟网或称ETACS系统，GSM数字手机属GSM数字网或称GSM系统。模拟ETACS系统的每个信道都有不同的频率，当基站发出信号，指示一个移动电话发射指定频率上网时，这个用户便占用了这一条信道，另外的用户就无法占用同一条信道了；GSM系统采用的是TDMA的选址方式，同一频率的信道分为8个时隙，可以在不同时段由不同的用户占用，各用户之间的信号通过基站分配的一定协议加以区分。这使得GSM手机的结构更为复杂，抗干扰能力更强。

??话音信号又称语音信号。语音信号的频率通常在300～3400Hz之间，要将它变成脉冲信号负载在载波上传送，首先要将这一低频语音信号进行抽样、量化。抽样是模／数转换中常用的技术，如图1所示。模拟信号是一个连续的正弦或余弦波，要用一系列的脉冲信号对它进行基本不失真的再现，那么抽样的频率就要足够高，这样才能使信号得到还原。依据抽样的定律，抽样频率应大等于两倍的抽样信号频率，才能不失真。在目前的数字手机中，抽样频率都采用8kHz，这个抽样率是足可以保证信号的可信度的。数字脉冲信号只有0和1两种。经过抽样后的脉冲波，其振幅有大有小，要对一个脉冲波进行准确的描述，就要有对它的“高度”也有一个定义，这就是量化的过程。每个采样值经编码成为8bit码，形成为8k×8bit／s ＝64kbit／s的信号。这就是话音信号成为数字信号的第一步，即模／数转换（A／D）。但是64kbit／s的信号所占的频带太宽，无疑是一种浪费。因此，需要将该信号进行压缩，通过语音压缩技术我们将64kbit／s的信号变为13kbit／s的信号，大大节省了频带。从抽样、量化到压缩的这一系列过程，称之为语音编码。

 
图1  抽样频率

　

??语音编码后，我们得到的是一组连贯地反映话音信息的13kbit／s脉冲信号，这组信号将被重新分组，分解出重要bit码、次重要bit码和不重要bit码，然后将他们不按次序地插入码群中，这就是分间插入。为什么要这样做呢？因为无线信号在空中传送会遇到各种各样的干扰，而且这些干扰都是随机的。如果将语音编码器送来的13kbit／s信号顺次负载在载波上加以传送而不进行重新组合分间插入的话，那么在一段时间内受到干扰时就会造成这一段时间的所有资料的丢失，由于没有这段时间的相关资料，恢复这些信号也就不可能了。而采用了分间插入的技术，即使一段时间的资料被破坏，也仅是一组语音群中的一小部份被破坏，完全可以根据其他脉冲群对它进行恢复。

??当然，根据相关脉冲恢复受损的脉冲，是需要通过在编码时加入一些码元来辨别的。这种编码方式可以由加入块卷积码、纠错码和奇偶校验码几种形式来实现。上面所述的过程，就是信道编码和交织的过程。

??GSM手机较ETACS手机的一项十分先进的技术就是其保密性的极大提高。GSM手机加密采取多种方式，如在手机开机登记入网时，要传送IMSI号及MIN号等每个用户特有的入网号，这些号码在空中传送要经过了一个存储在SIM卡上的ki值的运算，这一运算要与交换机相对应，因此要在空中截取和破获这一信息基本上是不可能的。另外，GSM系统还有跳频的功能。顾名思义，就是载频的频率不断变化，以起到保护信息不被盗取的作用。这一过程，我们称之为加密。

??经过了以上一系列对语音信号的处理，便形成了Burst，即帧信号。通过0．3高斯最小移频鉴控即0．3GMSK技术，将二进制数据变换成为一个低频调制信号，从而把它负载到载波上以电磁波的形式传送出去，这就是调制过程。

??以上只是对GSM手机语音编码的一个大致描述，这对于维修人员的实际意义在于，有了概括的印象，对手机硬件部分各个集成块的作用就会比较明确，有利于维修时对故障起因的判定。下面是用更直观的方式对以上叙述加以概括，见图2。

 
图2 语音信号处理流程

　

2.  SIM卡知识

??SIM卡是GSM手机特有的用户身份的象征。它的好处之一是你根本无需携带数字手机去入网。哪一天你的心情愉快，突然想买部全球通来尝试一下，很简单，你可以到任何电信部门的代销网点，去选个你喜欢的号码，交上钱，把经销商给你的SIM卡带回家，插入无论何时买来的手机中就可以使用了。好处之二是哪一天你在路上急需打个电话，偏偏手机电池没电了，这时，你完全可以向路人借用一下他的手机（注意，只要借手机），将他本人的卡拿出来，换上你自己的SIM卡，也就是说：这时你使用的是你自己的号码，话费完全是记在你自己的头上。除了说一声“谢谢”以外，你就无须感到欠了一份债了。

??那么，SIM卡到底具有哪些功能，其原理如何呢？下面作一简要描述。

??SIM卡作为用户身份的象征，主要含有以下两种信息：IMSI号和鉴权、加密算法。

??IMSI号全称为国际移动台用户识别号，与IMEI国际移动设备识别号是完全不同的两个概念。IMSI号是固化在SIM卡内部存储芯片上的号码。当客户申请入网时，电信营业人员随意拿来一张崭新的SIM卡，将卡上标注的15位IMSI号，对应记录在用户挑选的号码资料中，输入电脑建立档案。这就是GSM系统方便快捷的入网方式。

??IMEI号则是一部手机机身内部固有的一个号码，反应这部手机的出厂地、所属厂商等一系列信息。

??这两个号码的不同体现了GSM系统机、号分开的原则。

??GSM系统具有良好的保密性还体现在SIM卡上。在用户上网通话时，需要在空中传送IMSI号码以便鉴权。IMSI号码在空中传送是经过SIM卡中的鉴权、加密运算后发送的。经过这些复杂的运算，破译基本上是不可能的。这也是GSM系统优于ETACS系统的一大体现。 

??从外观上看，SIM卡有大、小卡之分，这是为满足不同手机的不同尺寸需求而设计的。但随着手机市场日益小巧、轻便的发展趋势，越来越多的厂商淘汰了大卡机型，小卡越来越受到青睐。  

??观察SIM卡可以看到每张卡上，都有8个金属触脚，它们分别有如下功能，见图3。
 
 
图3  SIM卡引脚

　

??SIM卡的供电有两种：5V和3V。早期的SIM卡一般是5V供电。随着人们对电池使用时间的要求日趋加长，厂家采取了各种手法来降低手机的用电量，包括将CPU由原来的5V左右供电降至3V左右，随之手机整体机身的供电也基本上降到3V左右，这样SIM卡供电电压的下降也就势在必行了。目前，许多SIM卡可以兼容两种电压供电，这是为了适应过渡时期的需要。  

??另外，SIM卡的容量也不相同，这取决于SIM卡内部存储芯片的内存容量大小。卡的容量体现在用户使用电话簿功能时能往SIM卡上存多少条记录。  

??在日常使用时，有时会出现“SIM卡不被接受”、“请插入SIM卡”等不正常的现象。这时，我们可以将SIM卡从机内取出，用橡皮轻轻地擦卡面。切不可用尖锐的东西刮卡面，以免造成卡触脚不平而接触不良，甚至彻底损坏SIM卡。如果擦拭后仍无法正常使用，则应将手机连卡送到专业维修点，让维修人员检查。（待续）□

--------------------next---------------------