专利名称：一种手持式移动台的制作方法
技术领域：
本发明属于手持式移动台系统，尤其涉及移动电话技术。
随着移动通信基站密度的提高，移动电话的发射功率趋向减小，但对人体的电磁辐射并未有大的变化。现有的一体式移动电话工作时贴近人脑，其高频脉冲功率可达2瓦，甚至更大，辐射天线离人脑在10厘米之内。电磁辐射对人体的危害正被医学界广泛证实，它已成为当今危害人类健康的一大致病源。电磁辐射能引起热效应、非热效应及累积效应对人体造成的伤害。电磁辐射对人脑的损害尤其严重，可引发头痛、白内障、脑肿瘤、痴呆、帕金森氏症等疾病。近年来电磁辐射对人体造成的潜在危害正日益引起人们的重视，开始对有关电磁辐射的电子设备和设施，如移动电话、通讯电缆的电磁辐射采取措施。对开机使用中的移动电话测试结果表明，当脉冲功率为2瓦时，耳机、耳机上部及天线中部各部位释放出的电磁功率分别为350uW/cm2、950uW/cm2、440uW/cm2，大大超过电磁环境标准一级区标准应小于10uW/cm2的规定。它释放出的电磁辐射对大脑的影响可引起疲乏、头痛等症状，甚至被眼球吸收而造成白内障，更严重的是损害脑细胞而导致脑癌。
本发明的目的就是为了减少电磁波对人体的辐射危害，使辐射源远离人脑。
本发明手持式移动台包括主机和子机，主机包括通讯协议处理部分，用于与基站系统的联系，子机包括人机接口。手持式移动台包含有主机与子机以无线或有线方式进行通信的装置。
主机包括微处理器、通信协议处理电路、编解码器和射频电路；子机包括微处理器、编解码器、音频处理电路和射频电路。
采用分体式设计后，将移动电话分为主机和子机两部分，子机和主机之间的联系媒介可采用多种模式，如无线电、红外线、有线等。采用红外线或有线方式，子机对人体无任何辐射影响，若采用无线电方式，因子机与主机间通信距离不超过5米，子机无线功率在1到2毫瓦之间，参照上述测试数据，当子机脉冲功率为2毫瓦时，耳机、耳机上部及天线中部各部位释放出的电磁功率分别为0.35uW/cm2(微瓦每平方厘米，以下同)、0.95uW/cm2、0.44uW/cm2，远低于中国卫生部颁发的GB9175-88电磁环境标准一级区标准应小于10uW/cm2的规定。另外，本发明采用内置式整合天线，在靠近人体侧采用多种反射措施，使电磁辐射对人体的危害进一步显著减少。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。在实施例中，子机与主机采用无线通信方式。
图1为现有GSM移动电话的原理框图。
图2为本发明手持式移动台的工作示意图。
图3为本发明手持式移动台子机的原理框图。
图4为本发明手持式移动台主机的原理框图。
如图1所示，现有GSM移动电话的核心控制部分为微处理器101，它控制所有的外围器件。显示器102为高点阵LCD，数据存储器103为静态随机存储器SRAM，程序存储器104为快闪存储器FLASH ROM，GSM调制解调电路109完成高斯滤波最小移频键控GMSK调制解调功能，并完成变频及功率放大，工作频率范围符合ETSI关于GSM移动台协议规范，功率放大的瞬间功率一般不超过2瓦，功率大小受GSM基带处理电路108的控制。GSM基带处理电路108完成A/D、D/A转换及GSM协议处理，协议的处理采用的是全数字化方式。从GSM调制解调电路109接收到的信号经数字化处理后再转换成模拟音频信号，送往音频处理电路107。从音频处理电路107接收到的音频信号，经GSM基带处理电路108，送往GSM调制解调电路109。音频处理电路107完成两大功能，一是将GSM基带处理电路108送来的音频信号进行功率放大后驱动喇叭发声，二是将拾音器接收到的音频小信号放大后送往基带处理电路108进行编码。对键盘105的扫描由微处理器101完成。当有键被按下，相关线路连通，微处理器101即可获得按键的位置码，然后进行相应的处理。SIM卡106是GSM用户身份标识卡，它存有用户在GSM网络中的身份号等用于与网络通信所必需的内容，同时，SIM卡106也有半永久存储空间，可存放一定数量的电话号码、短消息等内容。
GSM基带处理的编码流程是指音频处理电路107将模拟音频信号送往GSM基带处理电路108后，GSM基带处理电路108对模拟音频进行编码处理后，送往GSM调制解调电路109的过程。编码流程包括语音A/D转换、语音编码、信道编码、交织、加密、基带D/A转换等六个过程。音频处理电路107将从拾音器送过来的模拟音频信号放大后，直接送到GSM基带处理电路108,GSM基带处理电路108将模拟音频信号进行A/D模拟到数字转换，变成串行数字信号，以便后续数字电路进行处理。A/D转换的采样频率为8kHz,13比特线性量化，串行传送，比特率为104kbit/s。语音编码模块将语音A/D转换模块送来的104kbit/s数据流，依据GSM协议进行压缩编码，转换成13kbit/s数据流。采用的算法为规则脉冲激励长期预测编码PRE-LTP。13kbit/s的数据流以20毫秒分块，各块并不处在同一优先级。不同优先级的数据块采用不同的信道编码，以保证数据传输的可靠性。为分化突发脉冲干扰的影响，数据流采用了交织技术。根据需要，数据流以GSM协议规范的A5/1和A5/2算法进行加密，再将数据流格式化为一个个的数据块。数字信息流经基带D/A转换模块进行差分D/A转换后，形成I、Q模拟信号，送往GSM调制解调电路109，以实现GMSK调制。
GSM基带处理的解码流程是指GSM调制解调电路109将接收解调出的模拟信号，经GSM基带处理电路108进行量化、数字化解码、再恢复成模拟音频信号，送往音频处理电路107的过程。解码流程包括基带A/D转换、均衡、解密、去交织、信道解码、语音解码、语音D/A转换等七个过程。
GSM调制解调电路109解调出来的I、Q信号，送往基带A/D转换模块，以270kHz频率采样，经双路A/D转换后，以串行方式送往均衡电路，均衡电路采用维特比最大似然序列算法。均衡电路可有效去除多径效应对信号造成的影响。均衡电路输出的数据流经解密、去交织、信道解码、语音解码，生成104kbit/s的数据流，送往语音D/A转换电路，经D/A转换，并进行滤波后，还原成模拟语音信号，送往音频处理电路107。
如图2所示，分体式手持移动台分为子机201及主机202两部分，它们在结构上是独立的。子机201包括人机接口，有键盘、显示器及电声转换等部件，外形类似卡片式计算器，可采用钮扣电池或其他小型高能电池工作，放在袋内，挂在脖子上或扣在主机202上。主机202负责GSM通信协议处理部分，完成与GSM基站系统203的联系，以全数字方式传送话音及控制信令。主机202与子机201以内部协议进行联系，用模拟方式传送话音，以数字方式传送控制信令，外形类似小盒子，可放在袋内或挂在腰间，靠近人体的一面可加屏蔽层。
以这种分体方式工作，子机201与主机202通信距离不超过5米，子机的射频电路及功耗均很小，且可采用简单的通信方式，射频调制解调及控制电路相当简单，成本极低。子机在结构上可做得小巧精致，功能上可做到更丰富。主机功能完全局限在通信协议的处理上，功能更简洁，结构更紧凑。从整机方面来说，子机和主机的组合更灵活。随着通信网络的升级，终端可更换主机，以实现更高的通信质量，而更换子机则可提供给用户更丰富的功能，给用户以更加灵活的选择。
主机采用内置式整合天线，加之在主机靠近人体侧采用反射措施，使天线具有一定的方向性，天线增益集中在远离人体的方向，减少了主机发射时对人体的辐射。而在接收方面，由于当前网络容量的逐步增大，GSM基站越来越密集，同时因城市环境中建筑物重重迭迭，GSM移动台与基站间的电波一般不能直线到达，而是反射或散射波形式，因此，天线的这种方向性，提高了天线增益，可相应地可降低主机发射功率，延长了电池的工作时间，反而有利于用户的使用。
与一体式移动电话相比，分体式移动电话增加了子机、主机间通信模块。由于子机与主机位置相对固定，距离也较近，子机和主机通信部分采用的是简单的控制方式，有效地控制了成本。通信模块的射频功率低于1mW，并进行自动频率选择，可有效地避免干扰，也有利于减少信息泄露及对外界的辐射干扰。
子机和主机之间通信频率为子机发射、主机接收在48.250MHz～48.475MHz之间，子机接收、主机发射在45.250～45.475之间，收发频率间隔为3MHz，每信道带宽为25KHz，共10个信道，工作在无绳电话频段。
如图3所示，子机201的核心控制部分是为处理器301，它控制所有的外围器件。显示器302为高点阵LCD，数据存储器303为SRAM，程序存储器304为FLASH ROM，编解码器307用于最小移频键控MSK信令编解码。射频电路309为低功率调频收发电路，一方面将接收到的调频信号通过混频、鉴频，解调出音频信号，送到音频处理电路308，音频处理电路308将信号放大后，送往扬声器，另一方面，308，音频处理电路308将音频信号放大后，送往射频电路309，射频电路309将信号调制后，辐射到空中。音频电路308和射频电路309的工作状态受微处理器301的控制。射频电路309解调出的信号，在送往音频处理电路308的同时，也送往编解码器307进行解码，若编解码器307解调出信令帧，则立即送往微处理器301，微处理器301根据信令内容，作出相应的处理。若微处理器301要发送信令，则将信令数据送往编解码器307后，启动编解码器307发送，编解码器307将信令转化成MSK信号后，送往射频电路309，射频电路309将信号调制后，辐射到空中。
如图4所示，主机202包括通信协议处理部分。它一方面与GSM基站系统203实现无线通信，另一方面，要与子机201实现无线通信。与GSM网络通信采用的是标准的GSM频段，与子机通信采用的是无绳电话频段。微处理器401负责整个电路的控制，数据存储器404存储动态数据，程序存储器405存储微处理器的程序代码。GSM基带处理电路402负责GSM基带信号的处理，将GSM调制解调电路403解调的信号经均衡、解密、去交织、信道解码、语音解码及D/A变换等处理后，变成单纯的音频信号，送往射频电路407，经调制后，辐射到空中，由子机201接收。相应地，射频电路407接收到子机201送来的射频信号后，解调成音频信号，送往GSM基带处理电路402，经A/D变换、语音编码、信道编码、交织、加密等处理后，送往GSM调制解调电路403，调制成GSM射频信号，辐射到空中，以便GSM基站系统203接收。射频电路407在解调出子机201送来的信号后，在送往GSM基带处理电路402的同时，也送往编解码器406，编解码器若解调出MSK信令，则送往微处理器401，微处理器401根据信令内容，作出相应的处理。微处理器401若要与子机201建立通信联络，可向编解码器406发送MSK信令帧数据，由编解码器406转换成MSK信号后，送往射频电路407，调制成射频信号，辐射到空中，以便子机201接收。主机部分还包括SIM卡408，SIM卡由运营商提供。
在天线的实现方式上，与射频电路407相连的的收发天线及与GSM调制解调电路403相连的天线采用微带线方式实现，即通过在印制电路板上布线，形成一个闭合的感性环路，通过外加电容，组成谐振选频电路。对900MHz，这种形式的天线较为匹配，效率较高，适合于较远距离的传输，而对100MHz以下频段，效率较低，但在本方案中，因主机202与子机201通信距离很近，对天线的效率要求不高。在具体实现中，与射频电路407相连的的收发天线及与GSM调制解调电路403相连的收发天线各置一侧，在电路上也采用了一些隔离措施，以尽量减少两天线间的干扰。
为避免天线对人体的辐射，在主机202上，在背胶壳靠近人体侧的胶壳内侧，喷涂金属屏蔽层，有效地减低了天线对人体辐射。实验证明，喷涂金属屏蔽层，对辐射的隔离有12dB以上。
子机与主机之间的内部通信协议采用最小移频键控MSK副载波调制方式，1200波特率，25kHz带宽。信令格式的基本组成示于下表
建立等待信令传输应当由链路建立等待时间保证，在这段时间内应产生不小于90％最大功率的未定调制的传输。
序言信令传输应开始于交替比特1010....10，以便接收机解调，应包括至少16比特并以二进制0结束。
信息信息是包含码字同步的连续传输序列，它有一个地址码字，有时还有一个或多个数据码字。
释放延迟比特信令传输结束时应给最后传输的信息加一个用二进制“0”或“1”表示的释放延迟比特。
其中，信息格式如下信息包括码字同步序列，地址码字，需要时还有一个或多个数据码字。如下表所示。地址码字规定了信息的特征，而数据码字则补充了地址码字中的信息。
码字同步序列码字同步序列的传输使译码器能形成码字帧，它包含16比特，见下表，第一比特最先传送。
信息用64比特的码字传输。每个码字包括48个信息比特，后跟16检错比特。地址码字和数据码字用码字中第一比特A区别；见下表。第一个比特最先传送
比特数1 4716第1个比特A二进制“1”表示地址码字二进制“0”表示数据码字第2至48比特消息区第49至64比特检错比特检错比特前15个检错比特是从BCH(63,48)循环码中导出的。码字的1至48比特代表有Xexp(62)(X的62次幂，以下同)到Xexp(15)项的多项式系数。这个多项式用下列生成多项式模2相除得到X15+X14+X13+X11+X4+X2+115个检查比特与余子多项式Xexp(14)到Xexp(0)的系数一致，将最后一个比特(循环码BCH(63、48)中码字比特63)再反向。最后，63比特块中再附加一个比特，提供64比特码字的偶校验。码字的纠、检错特性、码字的错误控制如下“硬判”解码A、检所有奇数个错误，任何5个随机错，和任何长度最长为16的突发错，或者B、纠一位错误，和检4个错和长度小于11的突发错，或者C、纠最多2位错，和检3个错及长度小于4的突发错，或者D、纠任一单个长度小于5的突发错。“软判”译码纠任何5位模糊比特和任一长度小于16位的单个突发模糊比特。
不同的信令可通过消息区内容的小同来区分，具体信令描述在此从略。
权利要求
1.一种手持式移动台，包括主机(202)及子机(201)，主机(202)包括通讯协议处理部分，用于与基站系统(203)的联系，子机(201)包括人机接口，其特征在于所述手持式移动台包括主机(202)与子机(201)以无线或有线方式进行通信的装置。
2.根据权利要求1所述的手持式移动台，其特征在于所述主机(202)与子机(201)以无线方式进行通信的装置包括编解码器和射频电路。
3.根据权利要求2所述手持式移动台，其特征在于所述主机(202)包括微处理器(401)、与微处理器(401)相连的通信协议处理电路、与微处理器(401)相接的编解码器(406)、与编解码器(406)及通信协议处理电路分别相接的射频电路(407)。
4.根据权利要求3所述手持式移动台，其特征在于所述通信协议处理电路包括GSM基带处理电路(402)和GSM调制解调电路(403)。
5.根据权利要求3所述手持式移动台，其特征在于所述主机(202)包括分别与微处理机(401)相接的数据存储器(404)和程序存储器(405)。
6.根据权利要求2所述的手持式移动台，其特征在于所述以无线方式进行通信的装置还包括内置式整合天线。
7.根据权利要求1所述的手持式移动台，其特征在于在所述主机(202)靠近人体的外壳内侧喷涂金属屏蔽层。
8.根据权利要求2所述的手持式移动台，其特征在于所述子机(201)包括微处理器(301)、与微处理器(301)相连的音频处理电路(308)、分别与微处理器(301)和音频处理电路(308)相连接的编解码器(307)、与编解码器(307)和音频处理器连接的射频电路(309)。
9.根据权利要求8所述的手持式移动台，其特征在于所述编解码器(307)为最小移频键控MSK信令编解码器。
10.根据权利要求8所述的手持式移动台，其特征在于所述射频电路(309)为低功率调频收发电路。
11.根据权利要求8所述的手持式移动台，其特征在于所述子机(201)还包括分别与微处理机相连的显示器(302)、数据存储器(303)、程序存储器(304)和键盘。
全文摘要
本发明公开了一种手持式移动台,包括主机(202)和子机(201),主机包括通讯协议处理部分,用于与基站系统(203)的联系,子机包括人机接口,手持式移动台还包括主机与子机以无线方式进行通信的装置。本发明采用分体式设计,使辐射源远离人脑,以减少电磁波对人体的辐射。
文档编号H04M1/725GK1236281SQ98113218
公开日1999年11月24日 申请日期1998年5月16日 优先权日1998年5月16日
发明者艾伟, 陈朝晖, 方志成 申请人:深圳市华为技术有限公司