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一、概述

基帶處理器合成將要發送的基帶信號，并對接收到的基帶信號進行解碼。當發送基帶信號時，它將音頻信號編譯成基帶代碼；當接收到信號時，它將基帶代碼解碼為音頻信號。同時，基帶處理器還負責編譯地址信息、文本信息、圖片信息等。

基帶處理器是一種復雜集成的SOC。主流基帶處理器支持多種網絡標準，即在一個基帶處理器上支持所有移動和無線網絡標準，包括2G、3G、4G和WiFi等。多模移動終端可以實現全球多個移動設備和無線網絡之間的無縫漫游。目前大多數基帶處理器的基本結構是微處理器和數字信號處理器。微處理器是整個芯片的控制中心，大部分采用ARM內核，DSP子系統負責基帶處理。

基帶處理器

智能手機中的基帶處理器可以理解為具有多種功能的復雜SoC芯片，每個功能的正常操作都是通過微處理器配置和協調的。該復雜芯片以ARM微處理器為中心，通過ARM微處理器的專用總線（AHB總線）控制和配置ARM微處理器周圍的每個外圍功能模塊，主要包括GSM、WiFi、GPS、藍牙、DSP和存儲器等。每個功能模塊都有自己的存儲器和地址空間。它們的功能是相互獨立的?；鶐幚砥鞅旧碛幸粋€電源管理芯片。

Ⅱ基帶處理器組件

基帶處理器可分為五個子塊：CPU處理器、信道編碼器、數字信號處理器、調制解調器和接口模塊。

CPU處理器：對整個移動站的控制和管理，包括定時控制、數字系統控制、射頻控制、節電控制、人機界面控制。如果使用跳頻，還應包括對跳頻的控制。同時，CPU處理器執行GSM終端的所有軟件功能，即GSM通信協議的第一層（物理層）、第二層（數據鏈路層）、第一層（網絡層）、人機界面（MMI）和應用層軟件。

信道編碼器：主要完成業務和控制信息的信道編碼和加密，包括卷積編碼、FIRE碼、奇偶校驗碼、交織、突發脈沖格式化。

數字信號處理器：主要完成基于維特比算法的信道均衡和基于規則脈沖激勵長期預測技術（RPE-LPC）的語音編解碼。

調制解調器：主要完成GSM系統所需的高斯最小頻移鍵控（GMSK）調制/解調。

接口模塊：包括三個子塊：模擬接口、數字接口、人機接口。

移動終端支持什么網絡標準由基帶處理器模式決定，而支持什么頻段由天線和射頻模塊決定?；鶐幚砥魍瓿梢苿咏K端的接入功能。目前的基帶處理器是一種高度復雜的片上系統（SoC），它不僅支持多種通信標準（包括GSM、CDMA 1x、CDMA2000、WCDMA、HSPA、LTE等），而且還提供與多媒體顯示器、圖像傳感器和音頻設備相關的多媒體功能和接口。為了進一步簡化設計，這些編譯電路所需的電源管理電路越來越多地集成到其中。

Ⅲ基帶處理器SOC體系結構

基帶數字處理功能和手機的基本外圍功能集中在一個片上系統（SOC）中，其基本架構采用微處理器+數字信號處理器（DSP）結構，增強了微處理器和DSP的處理能力。

1.微處理器是整個芯片的控制中心，將運行實時嵌入式操作系統（如Nucleus PLUS）。

2.DSP子系統是基帶處理的重點，它包含許多硬件油門和基帶專用處理模塊，用于執行所有物理層功能。

隨著實時數字信號處理技術的發展，ARM微處理器（將使用不同的微系列，3G芯片大多使用ARM9）、DSP和FPGA架構成為移動終端基帶處理器的主要方式。

Ⅳ基帶處理器ARM架構

在芯片架構領域，X86和ARM可以說已經競爭了幾十年，在各自領域占據了不可動搖的地位。其中，X86主導PC芯片市場，ARM主導移動終端芯片市場。由于ARM架構的低成本、低功耗和高效率，它迎合了包括智能手機在內的許多移動終端設備的發展趨勢。

下圖顯示了典型的基于ARM的基帶處理器的邏輯架構，其中3G/4G基帶邏輯指的是DSP計算子系統。

圖：典型ARM架構上的基帶處理器框架

1微處理器通過實時操作系統RTOS（如Nucleus PLUS）完成多任務調度、任務間通信、外圍驅動程序以及微處理器與DSP子系統和其他模塊之間的通信等。

功能還包括：

（1） 整個移動站的控制和管理，包括定時控制、數字系統控制、射頻控制、節電控制等。；

（2） 完成所有軟件功能，即無線通信協議的物理層和協議棧、高級協議棧（TCP/IP等）之間的通信，如果用于功能機，還將包括人機交互接口（MMI）和應用軟件。

2 DSP子系統用于處理物理層的所有算法，包括信道編碼、加密、信道均衡、語音編解碼、調制和解調等。DSP子系統與微處理器子系統之間的數據通信手段包括雙端口隨機存取存儲器（RAM），多總線共享資源（一些供應商使用AMBA的多層總線協議）等。多模多頻基帶處理器可以包含多個DSP。

3在存儲器組織方面，微處理器和DSP子系統都可以有自己的獨立緩存，帶有共享的片上SRAM和共享的外部擴展存儲器。擴展存儲器通常支持同步動態隨機存儲器（SDRAM）和NAND型閃速RAM等。

FLASH ROM可用于存儲引導ROM和CP ROM，用于鏈接操作系統和用戶應用程序。ROM接口主要用于連接存儲程序的FLASH ROM，RAM接口主要用于存儲臨時數據的靜態RAM（SRAM）。片上嵌入式大容量靜態隨機存取存儲器（SRAM）已經變得非常普遍，這有利于降低功耗和降低系統成本。

4在外圍設備和接口方面，基帶處理器通常支持多種接口，以便于與應用處理器進行通信，并添加Wifi、GPS等其他模塊。接口包括UART、多媒體接口（MMI）、通用串行總線（USB）、SPI等。。

MCU與外部接口的通信可以通過DMA完成，如果基帶處理器不集成RF，也有一個專用的RF接口。

五、結論

我們通常認為，手機CPU的性能體現在它的處理速度和功耗上。事實上，在智能手機時代，有一層最基本、最關鍵的需求——手機信號質量。這種由基帶處理器決定的通信功能將直接影響手機通話的質量和網速。

隨著5G網絡和5G手機的出現，5G基帶處理器市場份額的快速搶占將有助于芯片巨頭提高財務收入，從而在6G網絡中領先并形成良性循環。