從套用到創新:手機硬體研發與設計

從套用到創新:手機硬體研發與設計

基本介紹

  • 書名:從套用到創新:手機硬體研發與設計
  • 類型:科技
  • 出版日期:2014年8月1日
  • 語種:簡體中文
  • ISBN:7121238578
  • 作者:陳皓
  • 出版社:電子工業出版社
  • 頁數:541頁
  • 開本:16
  • 品牌:電子工業出版社
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,

基本介紹

內容簡介

本書是作者根據多年實際工作經驗編寫而成的。全書理論結合實際,問題輔以實際解決案例,讓高深的設計難題淺顯易懂,使讀者從中受到啟發,為自己的設計開發之路打開玄關之門。

作者簡介

陳皓,畢業於東南大學電氣工程系的電氣工程及其自動化專業,工學學士學位;研究生畢業於東南大學無線電工程系的信號與信息處理專業,師從時任副校長的鄒彩榮教授(博士生導師,現為廣州大學校長),工學碩士學位。 作者曾供職幾家著名的通信設備研發與製造企業,一直從事手機產品的硬體設計工作,期間接觸過ADI、MTK、Qualcomm、Marvell、Spreadtrum(展訊)、Leadcore(大唐聯芯)等多個平台,涵蓋PHS、GSM、UMTS、EVDO、TD-SCDMA、LTE等各種制式。

圖書目錄

入門篇
第1章移動通信發展史及關鍵技術2
1.1無線電通信發展歷史2
1.2移動通信網3
1.2.1交換子系統(SSS)4
1.2.2基站子系統(BSS)5
1.2.3操作維護子系統(OMS)5
1.2.4行動電話機(MS)5
1.3多址接入6
1.3.1頻分多址(FDMA)6
1.3.2時分多址(TDMA)7
1.3.3碼分多址(CDMA)7
1.4編碼與數字調製11
1.4.1語音編碼11
1.4.2信道編碼13
1.4.3數字調製14
1.5我國移動通信發展15
第2章手機電路系統組成17
2.1手機的基本架構17
2.2手機基本組件19
2.2.1CPU與PMU19
2.2.2Memory21
2.2.3Transceiver24
2.2.4RFPA26
2.2.5天線電路28
2.2.6LCD30
2.2.7Acoustic33
2.2.8鍵盤與觸控螢幕35
2.2.9藍牙37
2.2.10FMRadioReceiver39
2.2.11Wi—Fi40
2.2.12GPS41
2.2.13GSensor43
2.2.14E—compass44
2.2.15LightSensor與Proximity Sensor45
2.2.16GyroSensor47
2.2.17SIM卡48
2.3手機的電源系統48
2.3.1系統電源與外設電源49
2.3.2電源的分類50
2.4手機中的常用接口51
2.4.1匯流排型接口51
2.4.2非匯流排型接口52
2.5手機中的關鍵信號53
2.5.1Acoustic信號53
2.5.2I/Q信號57
2.5.3Clock信號57
2.6天線59
2.6.1天線的分類59
2.6.2天線指標60
2.6.3天線趨勢62
第3章分立元件與PCB基礎知識63
3.1電阻、電容與電感63
3.1.1電阻63
3.1.2電容64
3.1.3電感69
3.2電晶體與場效應管73
3.2.1電晶體73
3.2.2場效應管75
3.3PCB基礎知識75
3.3.1PCB的常規術語76
3.3.2PCB的電氣性能78
3.3.3特殊PCB79
3.3.4手機PCB的層面分布79
第4章DFX基礎82
4.1DFX的基本概念82
4.2DesignsforStructure82
4.2.1系統架構83
4.2.2器件選型83
4.2.3原理圖設計83
4.2.4調試方案84
4.3DesignsforSMT84
4.3.1防呆標誌84
4.3.2焊盤設計84
4.3.3金邊粘錫85
4.3.4AOI與X—Ray87
4.4DesignsforAssembly89
4.5DesignsforRepair89
4.6對降成本的思考90
4.7一些DFX案例92
提高篇
第5章電源系統與設計96
5.1線性電源與開關電源96
5.1.1線性電源96
5.1.2開關電源99
5.2LDO與DC—DC的優缺點101
5.2.1電壓大小102
5.2.2電源紋波102
5.2.3電源效率105
5.3其他形式的電源106
5.4充電設計107
5.4.1充電狀態轉移圖107
5.4.2充電電路109
5.4.3充電判滿111
5.5案例分析112
5.6電源分配與布線114
5.7小結114
第6章時鐘系統115
6.1手機時鐘系統簡介115
6.1.1時鐘分類115
6.1.2時鐘的基本作用116
6.1.3振盪的原理117
6.1.4小結121
6.2常見振盪電路122
6.2.1RC振盪電路122
6.2.2LC振盪電路126
6.2.3晶體振盪電路132
6.3手機電路中的振盪器135
6.4時鐘精度137
6.4.1Q值的影響137
6.4.2準確度與穩定度141
6.4.3相位噪聲的影響143
6.5鎖相環簡介143
6.6晶體校準案例一則145
6.6.1故障現象145
6.6.2登網註冊流程145
6.6.3故障分析146
第7章語音通話的性能指標148
7.1國際規範148
7.23GPP的音頻測試149
7.3響度評定原理156
7.4測試系統157
7.4.1測試系統組成157
7.4.2人工耳與人工嘴158
7.5高通平台調試161
7.5.1調試準備工作161
7.5.2語音鏈路162
7.5.3TDDNoise與RFPower165
7.6MTK平台的語音鏈路165
7.7頻響調整166
7.7.1濾波器分類166
7.7.2FIR濾波器與IIR濾波器167
7.7.3線性相位167
7.7.4幅度回響168
7.7.5高通與MTK的選擇169
7.8其他模組170
7.9主觀測試170
7.10手機音頻中的聲學設計171
7.11軼事一則174
第8章FM立體聲接收機176
8.1調製與解調176
8.1.1調製與解調的概念176
8.1.2調製的必要性177
8.2頻率調製(FM)178
8.2.1FM的數學表達式178
8.2.2FM的特點179
8.2.3我國FM的規定180
8.3立體聲181
8.3.1立體聲的原理181
8.3.2調頻立體聲183
8.3.3我國的調頻立體聲廣播185
8.3.4預加重與去加重185
8.3.5RDS廣播186
8.4FM立體聲接收187
8.5FM立體聲接收機晶片190
8.6FM立體聲接收機的性能指標191
8.6.1信噪比(S/N)191
8.6.2接收靈敏度(Sensitivity)191
8.6.3總諧波失真(THD)192
8.6.4鄰道選擇(Adjacent Channel Selectivity)192
8.6.5立體聲分離度(Stereo Separation)192
8.6.6調幅抑制度(AM Suppression)195
8.6.7其他指標195
8.7案例分析196
第9章通信電路與調製解調200
9.1收信機架構200
9.1.1超外差接收機200
9.1.2零中頻接收機202
9.1.3近零中頻接收機203
9.2發信機架構204
9.2.1發射上變頻架構204
9.2.2直接變換架構206
9.2.3偏移鎖相環架構207
9.3數字調製與解調209
9.3.1數字與模擬209
9.3.2GMSK調製210
9.3.3QPSK調製214
9.3.4恆包絡與非恆包絡216
9.4射頻功放220
9.4.1GSM功放的近似分析220
9.4.2C類功放的特性223
9.4.3極化調製PA229
9.4.4WCDMALinearPA232
第10章常規RF性能指標233
10.1測試規範233
10.2RF基礎知識233
10.2.1頻段劃分233
10.2.2常見物理單位235
10.2.3常見指標236
10.3GSM手機RF測試246
10.3.1發射機指標246
10.3.2接收機指標254
10.4其他RF指標259
10.4.1發射指標259
10.4.2接收指標266
第11章ESD防護268
11.1ESD的原理268
11.2ESD的模型268
11.2.1人體模型(HumanBody Model)268
11.2.2機器模型(MachineModel)269
11.2.3帶電器件模型(Charged DeviceModel)269
11.3人體模型充放電原理269
11.3.1人體充電270
11.3.2人體放電271
11.3.3多次放電272
11.4靜電的影響273
11.5ESD設計原則274
11.5.1軟體防護設計274
11.5.2硬體防護設計275
11.6手機的ESD測試280
11.6.1我國標準280
11.6.2測試模型與環境280
11.6.3結果判定282
11.7案例一則283
11.7.1產品基本狀況283
11.7.2定位靜電導入點284
11.7.3整改方案284
11.7.4小結287
高級篇
第12章高級音頻設計290
12.1音頻信號處理濾波器290
12.2關於FIR濾波器與IIR濾波器291
12.3FIR濾波器292
12.3.1FIR濾波器的定義292
12.3.2FIR濾波器視窗設計法292
12.3.3FIR濾波器頻率採樣法292
12.3.4小結293
12.4IIR濾波器294
12.4.1IIR濾波器的定義294
12.4.2Yule—Walker方程294
12.5量化誤差與有限字長效應296
12.5.1量化誤差296
12.5.2有限字長效應297
12.5.3零/極點波動297
12.6隨機過程通過線性系統299
12.6.1Rayleigh商299
12.6.2輸入、輸出信噪比301
12.6.3Wiener濾波器301
12.6.4Wiener濾波器的套用303
12.7自適應濾波器304
12.7.1最陡下降法304
12.7.2LMS算法305
12.8噪聲抑制與回聲抵消307
12.8.1SingleMicrophone降噪307
12.8.2回聲抑制的原理309
12.8.3Far—end消噪311
12.8.4其他模式下的Dual Microphone降噪312
12.9高級音頻指標313
12.9.1T—MOS313
12.9.2G—MOS314
12.9.3DoubleTalk315
12.9.4EchoAttenuationvs.Time317
12.9.5Spectral Echo Attenuation317
12.9.6BGNT318
12.10小結319
第13章Camera的高級設計321
13.1色度學321
13.1.1光學的預備知識322
13.1.2顏色的確切含意322
13.1.3顏色三要素323
13.1.4三原色及三補色324
13.1.5格拉斯曼定理與CIE的顏色表示系統325
13.2顏色模型327
13.2.1RGB模型327
13.2.2CMY模型327
13.2.3YUV模型328
13.2.4HSI模型328
13.3白平衡與色溫329
13.3.1白平衡329
13.3.2色溫330
13.3.3白平衡的定義330
13.3.4人眼的自動白平衡與相機白平衡331
13.3.5Gamma校正331
13.4人的視覺特性332
13.4.1人眼構造332
13.4.2人眼的視覺成像332
13.4.3人眼的亮度感覺333
13.4.4人眼亮度感覺與圖像處理335
13.5圖像處理336
13.6圖像增強338
13.6.1灰度變換338
13.6.2直方圖修正339
13.6.3圖像平滑與銳化340
13.7圖像恢復345
13.7.1退化模型345
13.7.2線性運動退化346
13.7.3圖像的無約束恢復347
13.7.4圖像的有約束恢復347
13.8手機Camera的測試348
13.8.1色彩還原性(Color Reproduction Quality)348
13.8.2鬼影炫光(GhostFlare)349
13.8.3成像均勻性(Shading)349
13.8.4解析度(Resolution)350
13.8.5成像畸變(Distortion)350
13.8.6自動白平衡(Auto White Balance)351
13.8.7灰階(GrayScale)351
13.8.8視場角352
13.8.9曝光誤差(ExposureError)353
13.8.10信噪比353
13.9調製轉移函式353
13.10兩個案例357
13.10.1LCD反色357
13.10.2四基色電視359
第14章信號完整性360
14.1信號完整性概述360
14.1.1信號完整性的意義360
14.1.2手機設計中的信號完整性361
14.2高頻模型364
14.2.1頻譜與頻寬364
14.2.2阻容感模型368
14.2.3傳輸線模型371
14.2.4手機中的傳輸線380
14.3反射與端接381
14.3.1反射的機理381
14.3.2反射圖383
14.3.3容性反射與時延累加386
14.3.4走線中間的容性反射387
14.3.5感性反射388
14.3.6端接策略391
14.4有損傳輸線392
14.4.1損耗源393
14.4.2導線損耗393
14.4.3介質損耗395
14.4.4有損線建模397
14.4.5眼圖399
14.5傳輸線的串擾402
14.5.1串擾模型402
14.5.2容性耦合與感性耦合404
14.5.3近端串擾與遠端串擾406
14.5.4差分阻抗與共模阻抗410
14.5.5奇模傳輸與偶模傳輸412
14.5.6差分對的端接415
14.6眼圖案例一則415
14.6.1案例背景415
14.6.2USB2.0眼圖簡介416
14.6.3不同容值TVS管對眼圖的影響417
14.6.4小結419
第15章各種新功能420
15.1HAC420
15.1.1HAC的概念420
15.1.2助聽器的工作模型420
15.1.3兩種耦合的優缺點422
15.1.4HAC評級423
15.1.5M評級423
15.1.6T評級425
15.1.7HAC認證常見問題427
15.2TTY/TDD428
15.2.1TTY/TDD的定義428
15.2.2TTY終端429
15.2.3TTY呼叫系統431
15.2.4TTY設備工作模式434
15.2.5TTY測試434
15.3無線充電434
15.3.1無線充電的概念434
15.3.2無線充電的方式434
15.3.3無線充電的效能指標440
15.3.4無線充電的標準442
15.3.5對無線充電的疑問444
15.3.6小結445
案例分析篇
第16章ADC與電池溫度監測448
16.1ADC的重要性448
16.2A/D的基本原理449
16.2.1模擬與數字449
16.2.2A/D的分類450
16.2.3逐次逼近型A/D的原理450
16.2.4逐次逼近型A/D的量化誤差451
16.2.5量化處理452
16.2.6Σ—Δ型A/D453
16.3電池溫度監測電路455
16.4誤差分析457
16.4.1NTC電阻離散性導致的誤差458
16.4.2A/D轉換導致的誤差458
16.4.3電路拓撲導致的誤差460
16.4.4多項式插值導致的誤差461
16.5系統總誤差462
16.6實際測試結果463
第17章Receiver的低頻爆震464
17.1項目背景464
17.2故障現象464
17.3調試過程465
17.3.1檢查Receiver的SPL與THD465
17.3.2調整Receiver的功率465
17.3.3調整RFR的低頻部分466
17.3.4Receiver的工作高度466
17.3.5Receiver廠家的測試過程467
17.4FFT測試468
17.5小結472
17.6FFT在音頻設計中的套用473
17.6.1AudioPANoiseAnalysis473
17.6.2GoodSpeakerorBad Speaker474
第18章UXX的TDDNoise477
18.1項目背景477
18.2故障現象477
18.3實驗測試479
18.4定位噪聲引入點480
18.5案例反思482
第19章EN55020案例一則483
19.1EN55020測試環境483
19.2實測結果484
19.3測試結果分析486
19.3.1干擾信號採用FM方式486
19.3.2干擾信號採用AM方式487
19.3.3故障最佳化487
19.4充電器與充電線的影響488
第20章Acoustic調試中值得關注的幾個現象490
20.1磁鋼與主機板TDDNoise490
20.2Receiver的嘯叫490
20.3波浪狀的頻響曲線491
20.4切換模式後的EchoLossFail492
20.5按壓電池蓋導致RCV響度下降493
第21章工廠端音頻自動檢測方案495
21.1目前現狀495
21.2檢測原理496
21.3方案步驟497
21.4Loudness、Resonance/Echo及TDMANoise判定498
21.4.1Loudness、Resonance/Echo判定498
21.4.2TDMANoise判定498
21.5確定門限499
21.5.1SPL_STD_Criteria及RES_STD_Criteria的門限499
21.5.2測試距離500
21.6性能分析501
21.6.1頻譜分辨力501
21.6.2誤判率501
21.6.3魯棒性502
第22章開機自動進入測試模式503
22.1故障狀態503
22.2故障分析504
22.2.1信號測量504
22.2.1原因分析505
22.3深層思索507
第23章GPS受擾案例一則509
23.1故障定位509
23.2故障解決512
23.2.1定位干擾源512
23.2.2解決思路513
23.2.3原理分析513
23.2.4最佳化結果517
23.2.5Sorting方案519
23.3小結520
附錄A幾何光學成像521
附錄B立體聲原理525
附錄C苦逼IT男的那些事兒537
參考文獻542

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