文 献 综 述

一、前言

现有的GSM（Global System for Mobile Communication）网络已经扩散到世界的各个角落，成为目前用户数量最大的移动通信系统。目前基于时分多址技术的移动通讯体制中比较成熟、完善、应用最为广泛的一种系统当属GSM系统。目前已覆盖全国的GSM数字蜂窝移动通信网，是我国公众移动通信网的主要方式，主要提供短消息、数据、话音等多种业务。由于公众GSM网络在全球范围内实现了联网和漫游，建立上述系统不须再组建专用通信网络，所以具有实时传输数据功能的语音、短消息应用得到了迅速普及。

本文主要是介绍GSM在移动通信系统中的应用。模块采用发展最成功的无线通讯技术，能提供短消息、语音通讯、数据通讯三大功能。它也可直接与计算机连接，通过超级终端实现通信，数据接收，上网服务等各种功能。毕设的主题是嵌入式系统中GSM手机通信的应用，在模块的SIM卡槽放置SIM卡，调试模块之间的硬件功能和程序代码，实现正常使用的手机中最简单的打电话功能和发短信功能。

二、手机通信原理

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，GSM数据手机属GSM数据网或称GSM系统。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，不同用户可在不同时间段占用，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。语音信号的频率通常在300～3400Hz之间，要将它变成脉冲信号负在载波上传送，首先要将这一低频语音信号进行量化、抽样。抽样是A/D转换中常用的技术（图示1:模拟抽样）。模拟信号是一个不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，所以抽样的频率要足够的高，这样才能使信号得到还原。依据移动通信中对于抽样定律的定义，抽样频率应大于等于两倍的抽样信号频率，才能不失真。在目前的移动数字手机中，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#215;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。

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。这样做的原因是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，而这些过程也是移动通信原理中不可分割的有机整体。

三、GSM手机的基本工作原理

1、GSM系统