手机通讯系统信号流程

一、通信系统

通常我们把信息从发送者传送到接收者的过程称为通信,而实现信息传输过程的系统称为通信系统。
下面的框图表示了一个基本的通信系统。
手机通讯系统信号流程
信道根据传输介质、方式的不同可分为有线和无线
1、编码调制
由于传输介质及其格式的限制,通信双方的信号不能直接进行传送,必须通过一定的方式处理之后,使之能够适合传输媒体特性,才能够正确无误地传送到目的地。
调制是指用模拟信号乘载数字或模拟数据;而编码则是指用数字信号乘载数字或模拟数据。
2、通信系统的两个主要指标:有效性和可靠性 
(1)模拟通信系统:
有效性→带宽      
可靠性→输出信噪比 
(2)数字通信系统:
有效性→码元速率、信息速率和频带利用率     
可靠性→误码率、误信率

二、GSM的帧结构
帧描画了以串行流的形式在通信信道上发送的数据的结构。在串行通讯中,数据以流的形式从源端发送到目的端。两个系统共同维护当前的通讯会话。数据流被分成若干个帧,帧是由一个起始位、几个数据位和1个停止位组成的。
GSM900工作带宽为25 MHz,每个载频为200 kHz, 因此可以获得124个载频频道,考虑到第一个、最后一个作为保护频道不用,因此GSM900共有122个载频频道可用。这就是GSM的频分复用。
对于每个载频频道,再进行时分,分为8个时隙。这就是GSM的时分复用。
载频是载波的一个特性。在无线通信技术上我们使用载波传递信息,将数字信号调制到一个高频载波上然后再在空中发射和接收。载频是载波的频率,单位HZ。

三、信号处理流程
这里以MTK平台举例说明:
1、MTK平台 GSM双频手机发送信号处理流程
手机通讯系统信号流程
2、MTK平台 GSM双频手机接收信号处理流程
手机通讯系统信号流程
四、通话处理流程(硬件)
手机通讯系统信号流程五、音频软件架构
该部分转载(http://blog.csdn.net/zyuanyun )
手机通讯系统信号流程
Audio 是整个 Android 平台非常重要的一个组成部分,负责音频数据的采集和输出、音频流的控制、音频设备的管理、音量调节等,主要包括如下部分:
Audio Application Framework:音频应用框架
AudioTrack:负责回放数据的输出,属 Android 应用框架 API 类
AudioRecord:负责录音数据的采集,属 Android 应用框架 API 类AudioSystem: 负责音频事务的综合管理,属 Android 应用框架 API 类
Audio Native Framework:音频本地框架
AudioTrack:负责回放数据的输出,属 Android 本地框架 API 类
AudioRecord:负责录音数据的采集,属 Android 本地框架 API 类
AudioSystem: 负责音频事务的综合管理,属 Android 本地框架 API 类
Audio Services:音频服务
AudioPolicyService:音频策略的制定者,负责音频设备切换的策略抉择、音量调节策略等
AudioFlinger:音频策略的执行者,负责输入输出流设备的管理及音频流数据的处理传输
Audio HAL:音频硬件抽象层,负责与音频硬件设备的交互,由 AudioFlinger 直接调用
与 Audio 强相关的有 MultiMedia,MultiMedia 负责音视频的编解码,MultiMedia 将解码后的数据通过 AudioTrack 输出,而 AudioRecord 采集的录音数据交由 MultiMedia 进行编码。
播放声音可以使用 MediaPlayer 和 AudioTrack,两者都提供 Java API 给应用开发者使用。两者的差别在于:MediaPlayer 可以播放多种格式的音源,如 mp3、flac、wma、ogg、wav 等,而 AudioTrack 只能播放解码后的 PCM 数据流。从上面 Android 音频系统架构图来看:MediaPlayer 在 Native 层会创建对应的音频解码器和一个 AudioTrack,解码后的数据交由 AudioTrack 输出。所以 MediaPlayer 的应用场景更广,一般情况下使用它也更方便;只有一些对声音时延要求非常苛刻的应用场景才需要用到 AudioTrack。
AudioTrack Java API 两种数据传输模式:
手机通讯系统信号流程
AudioTrack Java API 音频流类型:
手机通讯系统信号流程
Android 为什么要定义这么多的流类型?这与 Android 的音频管理策略有关,例如:
(1)音频流的音量管理,调节一个类型的音频流音量,不会影响到其他类型的音频流;
(2)根据流类型选择合适的输出设备;比如插着有线耳机期间,音乐声(STREAM_MUSIC)只会输出到有线耳机,而铃声(STREAM_RING)会同时输出到有线耳机和外放。

六、语音通话处理流程(调试)
手机通讯系统信号流程

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