工学]于彤彤——基于cdma的手机屏蔽器的设计与研究

工学]于彤彤——基于cdma的手机屏蔽器的设计与研究内容摘要：

2．系统容量的灵活配置：这与 CDMA 的机理有关。 CDMA 是一个自扰系统， 所有移动用户 都占用相同带宽和频率，我们打个比方，我们将带宽想象成 一个大 房子。 所有的人将进入唯一的大房子 .如果他们使用完全不同的语言 , 他们就可以清楚地听到同伴的声音而只受到一些来自别人谈话的 干扰 .在这里 , 屋里的空气可以被想象成宽带的载波 ,而不同的语言即被当作编码 ,我们可以 不断 地增加用户直到整个背景噪音限制住了我们 .如果能控制住用户的信号强度 , 在保持高质量通话的同时 ,我们就可以容纳更多的用户。 8 3．通话质量好： CDMA 系统话音质量很高，声码器可以动态地调整数据 传输速率，并根据适当的门限值 选择 不同的电平级发射。 同 时门限值根据 背景噪声的改变而变，这样即使在背景噪声较大的情况下，也 可以 得到较好 的通话质量。 另外 CDMA 系统采用软切换技术， 先连接再断开 ，这样完全克 服了硬切换容易掉话的 缺点。 4．频率规划简单用户按不同的序列码区分，所以不相同 CDMA 载波可在相邻 的小区内使用，网络规划灵活，扩展 简单。 5．延长手机电池寿命采用功率控制和可变速率声码器 ，手机 电池使用寿命延长。 6．建网成本下降。 CDMA 技术与 GSM 技术比较 CDMA 是码分多址的 英文 缩写（ Code Division Multiple Access），它是在数字技术的分支－－扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。 它能够满足市场对移动通信容量和品质的高要求，具有频谱利用率高、话音质量好、保密性强、掉话率低、电磁辐射小、容量大、覆盖广等特点，可以大量减少投资和降低运营成本。 CDMA 和 GSM 是 2G 通信的 主流制式，从 技术 上来说，它们之间的区别就在于 无线发送 接收的制式不同， 调制解调 的方法不同。 对于 用户来说，它们的不同在于： 1. 通话质量。 CDMA 的通话质量要高于 GSM，在相同环境下打电话， CDMA 的杂音要比GSM 小很多。 2. 手机辐射。 由于 CDMA 采用了出色的功率控制技术，因此 CDMA 手机的辐射要比GSM 小很多。 3. 高速数据上网。 CDMA1x 可以提供高达 的上网 速率，比 GSM GPRS 的 20几 k 要快多了。 资费的话实际差不多，移动的 全球通 和 联通 的新时空差不多，移动的 神州行 和联通的如意行差不多，移动的 动感地带 和联通的 UP 新势力 差不多。 再解释以下 CDMA 内部的分类和 GSM 的分类。 GSM 比较简单，先说 GSM。 所谓的 GSM 900/1800/1900 是指 GSM 手机的 工作频率 ，分别是 中国移动 支持的 900MHz， 1900MHz 和美国常用的 1900MHz。 在国内用支持 900MHz 和 1800MHz 的 GSM 900/1800 双频手机 就可以了。 如果要出国到美国用的，就要用支持 1900MHz 的 三频手机 了。 CDMA800，这是 CDMA 的工作频率。 联通的 CDMA 是工作在 800MHz 下的。 CDMA2020 是目前 2G CDMA 的升级，是一种 3G 的标准。 与目前的 2G CDMA 相比， CDMA2020 更是能够提供几兆 bps 以上的 数据速度。 而 CDMA 1x 是现在联通 CDMA 网络所采取的技术。 它指的是 CDMA2020 1x，也就是CDMA2020 1x 的缩写。 与真正的 CDMA2020 相比， CDMA 1x 就像我刚才说的，只能支持到 的数据速度，因此被称为是 的技术，还不是真正 3G 的技术。 GSM 技 术 9 GSM 是一种基于时分多址的第二代数字移动通信系统，最初的开发宗旨是促进欧盟内部电信服务的统一和一体化。 1987 年， 13 个国家的电信主管部门签署了一项谅解备忘录，在整个欧洲地区采用 GSM 技术，目前已被世界各地广泛 商用。 GSM 技术将音频信号分割为一定的数据序列，按照特定间隔将一定长度的数据放入信道，在信道末端重组序列；联通运营公司的 GSM 网络使用在 900MHz 频段上，并开始在若干城市部署 1800MHz 频段上运行 GSM 系统，以扩大现有网络容量。 联通运营公司已获准在 900MHz 频段上使用 2x6MHz 频谱，在 1800MHz 上使用 2x10MHz 频谱。 CDMA 技术 CDMA 是一种基于码分多址的第二代数字移动通信系统，它是以 IS－ 95 标准为基础的， CDMA 开发组织负责协调世界范围内的 CDMA 的开发工作。 此项标准已被包括香港、韩国、加拿大和美国在内的 60 多个国家和地区 100 多家运营商所采用。 CDMA1X在 IS－ 95 基础上升级改造，系统性能大为增强。 与 IS－ 95 相比， CDMA1X 具有数据传输速率高（最高速率可达 ）的明显优势，可向用户提供移动互联网等多媒体业务。 同时 CDMA1X 还具有系统容量大、与 IS－ 95 后向兼容、向 3G 平滑过渡等优势。 目前已经在美国、日本和韩国拥有大量用户。 1999 年 3 月，国务院批准联通集团采用 CDMA 技术建设运营移动通信网络。 联通运营公司已获准在 800MHz 频段上使用2x10MHz 频谱。 第 2 章 手机 屏蔽器的工作原理 屏蔽器 研究的意义 一、在各类 国家 大型考试中有效防止作弊 在国家每年一度的高考、研究生考试、英语四六级考试、国家司法考试及各类大专院校的考试过程中，在考场中设置 MDPB20 车载型型手机信号屏蔽器，防止不法分子利用手机等高科技手段作弊，是车载型手机信号屏蔽器的一个重要应用。 在考试过程中车载型手机信号屏蔽器能有效的阻断各种类型的手机信号的传输，由于手机信号在考场范围之内被隔断，考场内的任何手机都无法接听、查看来自考场以外的电话、短信息；也无法拨打电话、发送短信息，保 证考试的公平公正。 二、协助 学校 管理学生的手机应用，维护课堂等校园秩序 随着移动通信的迅速发展，手机已经成为人们必不可少的通信工具，手机给人们带来方便、快捷的同时，也给人们的学习和生活带了很多不利的负面影响，尤其是学校在管理学生应用手机的问题上，非常棘手。 各类中级、高级中学学生利用手机在上课时间乱发短信、上网玩游戏、浏览黄色暴力网站等行为，不但扰乱了课堂秩序也耽误了学生的学业，严重危害学生的心里健康。 在教室中设置 MDPB20 车载型型手机信号屏蔽器，通过阻断手机信号的功能，使学生的手机无法接收短信、发送短信 、上网，保证学生能够在课堂上集中精力，充分在有限的时间内保证教学质量。 三、 保护 隐私， 维护 众多严肃场所的规章秩序 10 在党政机关、企业各类大中小型会议室、监狱等严肃场所以及音乐厅、影剧院等休闲娱乐场所，也是 MDPB20 车载型型手机信号屏蔽器不可或缺的地方。 通过对手机信号的有效屏蔽，保证会议井然有序的进行，使置身于公共休闲娱乐场所的人们的休闲时光不被打扰，这些都是车载手机信号屏蔽器应用的好处。 手机信号屏蔽器原理 简介 手机信号屏蔽器（又称手机信号屏阻断器、手机信号干扰器）的工作原理如下：由锯齿波信号 发生器产生扫描信号经过倒相器倒相后，进入压控振荡器调制在 CDMA、GSM、 PHS 下行频率相同的三个频段上，调制的扫频信号经过功率放大器放大，通过稳压管控制功率放大器的功率，使其发射功率小于 1W，放大后的扫频信号以无线电波的形式向空中发射 因 扫频 信号 在手机接收报文信号中形成乱码干扰，手机接收不到基站发 出的正常数据，使手机不能与基站建立正常联接，从而使手机脱离基站通讯网络。 手机表现为搜索网络无信号、无服务系统等现象，达到阻断效果，并不是依靠无限制的加大功率和手机基站抗衡而达到阻隔效果。 第 3 章 三角波发生器 的设计 非正弦信号产生电路简介 比较器 单门限电压比较器 比较器是一种用来比较输入信号 VI和参考电压 VREF的电路，图 为其基本电路。 参考电压 VREF加于运放的反相端，它可以是正值，也可以是负值，图中给出的为正值。 而输入信号 VI则加于运放的同相端。 这时，运放处于开环工作状态，具有很高的开环电压增益。 电路的传输特性如图 所示，当输入信号电压 VI小于参考电压 VREF时，运放将处于负饱和状态， VO=VOL；当输入信号电压 VI大于 VREF时，运放立即转入正向饱 和状态， VO=VOH，如图 实线所示，它表示 VI在参考电压 VREF附近有微小的减小时，输出电压将从正的饱和值 VOH过度到负的饱和值 VOL；若有微小的增加，输出电压又将从负的饱和值 VOL过渡到正的饱和值 VOH。 把比较器输出电压 VO从一个电平跳变到另一个电平时相应的输入电压 VI值称为门限电压或阈值电压 Vth，对于 所示电路， Vth=VREF。 由于 VI从同相端输入且只有一个门限电压，故称为同相输入单门限电压比较器。 反之，当 VI从反相端输入， VREF改接到同相端，则称为反相输入单门限电压比较器。 如果参考电压 VREF=0，则输入信号电压 VI每次过零时，输出就要产生突然的变化。 这种比较器称为过零比较器。 11 迟滞比较器 单门限电压比较器虽然有电路简 单、灵敏度高等特点，但其抗干扰的能力差。 提高抗干扰能力的一种方案 是采用迟滞比较器。 顾名思义，迟滞比较器是一个具有迟滞回环传输特性的比较器。 为了获得这样的传输特性，在反相输入单门限电压比较器的基础上引入了正反馈网络，如图 所示，就组成了具有双门限值的反相输入迟滞比较器。 如将 VI与 VREF位置互换，就可组成同相输入迟滞比较器。 由 于正反馈作用，这种比较器的门限电压是随输出电压 VO的变化而改变的。 它的灵敏度低一些，但抗干扰能力却大大提高了。 12 方波产生电路 方波产生电路是一种能够直接产生方波或矩形波的非正弦信号发生电路。 由于方波或矩形波包含极丰富的谐波，因此，这种电路又称为多谐振荡电路。 基本电路组成如图 所示，它是在迟滞比较器的基础上，增加了一个由 Rf、 C 组成的积分电路，把输出电压经 Rf、 C 反馈到集成运放的反相端。 在运放的输出端引入限流电阻 R和两个背靠背的稳压管就组成了一个如图 所示的双向限幅方波发生 电路。 由图可知反馈系数 F 为 F≈ R2/（ R1+R2） 13 锯齿波产生电路 锯齿。