目錄⊙基帶芯片概述

⊙基帶芯片廠商概述

⊙流行手機使用的基帶芯片概述

⊙1G/2G/3G/4G/5G概述

⊙相關調制解調技術概述

基帶芯片是手機芯片里面的制高點，一直是國際巨頭的必爭之地。

我們一般都會認為手機CPU的性能體現在其處理速度和功耗，其實在智能手機時代還有一層最基礎、最關鍵的需求—手機信號質量，這一由基帶性能決定的通訊功能直接決定了手機的通話質量和上網速度。

基帶，調制解調技術的統(tǒng)稱，是負責手機與外界信號接收轉換的關鍵橋梁，通話、上網、待機等所有的通訊技術都繞不開它。

基帶芯片定義：基帶芯片是用來合成即將發(fā)射的基帶信號，或對接收到的基帶信號進行解碼。具體地說，就是發(fā)射時，把音頻信號編譯成用來發(fā)射的基帶碼；接收時，把收到的基帶碼解譯為音頻信號。同時，也負責地址信息（手機號、網站地址）、文字信息（短訊文字、網站文字）、圖片信息的編譯。

基帶芯片構成：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。

1.信道編碼器主要完成業(yè)務信息和控制信息的信道編碼、加密等，其中信道編碼包括卷積編碼、FIRE碼、奇偶校驗碼、交織、突發(fā)脈沖格式化。

2.數字信號處理器主要完成采用Viterbi算法的信道均衡和基于規(guī)則脈沖激勵-長期預測技術(RPE-LPC)的語音編碼/解碼。

3.調制/解調器主要完成GSM系統(tǒng)所要求的高斯最小移頻鍵控(GMSK)調制/解調方式。

4.接口部分包括模擬接口、數字接口以及人機接口三個子塊；

(1)模擬接口包括；語音輸入/輸出接口；射頻控制接口。

(2)輔助接口；電池電量、電池溫度等模擬量的采集。

(3)數字接口包括；系統(tǒng)接口；SIM卡接口；測試接口；EEPROM接口；存儲器接口；ROM接口主要用來連接存儲程序的存儲器FLASHROM，在FLASHROM中通常存儲layer1，2，3、MMI和應用層的程序。RAM接口主要用來連接存貯暫存數據的靜態(tài)RAM(SRAM)。

生產基帶芯片的廠商有：德州儀器、高通、意法愛立信、聯發(fā)科、NXP、飛思卡爾、博通、展訊、英特爾、英偉達、華為海思、三星、蘋果、Marvell/聯芯等。高通仍居領先位置，華為海思、三星、聯發(fā)科緊隨其后，紫光（展訊）突飛猛進，英特爾不甘出局；蘋果的基帶項目已經做了5-6年了，不久會用上自研基帶。而，德州儀器、意法愛立信、博通、英特爾已經退出基帶芯片的生產，NXP和飛思卡爾已合并。

部分基帶芯片生產的廠商簡述：

1.德州儀器（已退出）：摩托羅拉里程碑、諾基亞N9、黑莓Z10、三星Galaxy S等流行的機型使用的都是德儀的OMAP芯片。

2.意法愛立信（已退出） ：諾基亞、摩托羅拉、索尼。

3.NXP、飛思卡爾（已合并）：現主要生產Kinetis ARM Cortex-M微控制器、i.MX ARM Cortex-A/ARM9/ARM11 微處理器、Qorivva 32位微控制器、傳感器、模擬電子與電源管理、射頻等。

4.博通 （已退出）：諾基亞早期搭載塞班系統(tǒng)的機型使用了博通公司生產的處理器。

5.展訊：展訊通訊自成立以來，始終堅持自主技術創(chuàng)新，以其長期積累無線寬帶技術、信號處理技術、IC設計技術、軟件開發(fā)技術和經驗，為無線通信終端制造商提供全方位的技術解決方案，包括新一代的專用基帶芯片、多媒體芯片、射頻芯片、協(xié)議軟件和軟件應用平臺等。展訊SC6815---- 集成連接功能的單核EDGE芯片：Samsung Galaxy Star 2（G130E）以及Samsung Galaxy Star 2 Plus (G350E)。展訊SC7701B---- 40nmWCDMA功能型手機基帶處理器：Samsung Erica(E3309I)，Samsung GT-E3300I，Samsung GT-E3300V，Samsung GT-E3309T以及Samsung GT-S5611。

6.英特爾 （已退出）：作為PC端處理器的霸主，在2010年就通過收購英飛凌無線事業(yè)部涉足移動芯片業(yè)務。

7.英偉達 （已退出）：首款四核Tegra 3更是讓英偉達達到頂峰，以強勁的性能與對手拉開差距。然而其也由于性能強大，導致功耗太高，遠不及高通和三星的處理器，使得其客戶并不多。

現今流行的手機使用的基帶芯片如下：

芯片廠商：高通公司

芯片產品：

高通驍龍835、驍龍660、驍龍653、驍龍626、驍龍435

驍龍835 / MSM8998

代表產品：小米6、三星S8、一加5、努比亞Z12、樂視等

驍龍660 / MSM8976 Plus

代表產品：OPPO R10、三星C10、紅米Pro 2

驍龍653 / MSM8976 Pro

代表產品：紅米Note 4、三星C9 Pro、vivo X9、OPPO R9s Plus

驍龍626 / MSM8953 Pro?

代表產品：紅米5、華為G10、努比亞Z12 mini

驍龍435 MSM8960 / 驍龍430 MSM8937 / 驍龍427 MSM8920 /驍龍425 MSM8917

代表產品： 中興 / 紅米3S / 諾基亞6 / 華為G系列

芯片廠商：三星

三星Galaxy S8將會有兩大版本，包括使用高通驍龍835和三星Exynos 8895處理器的兩大版本，而其中Exynos 8895也很可能成為三星今年另一殺手锏。

三星Exynos 8895

代表產品：三星S8、三星Note 8、魅族PRO 7系列

芯片廠商：聯發(fā)科

芯片產品：

聯發(fā)科Helio X30 / X35 MT6799

代表產品：魅族MX7、樂視5手機、紅米Pro 2

聯發(fā)科Helio P30 / P35

代表產品：魅藍X2

聯發(fā)科Helio P20 / P25 MT6757

代表產品：紅米Note 4、三星C9 Pro、vivo X9

聯發(fā)科Helio X23 / X27

代表產品：紅米Note 4、三星C9 Pro、vivo X9

芯片廠商：華為海思

芯片產品：

海思Kirin(麒麟) 965

代表產品：華為P10

海思Kirin(麒麟) 970

代表產品：華為Mate 10

海思Kirin(麒麟) 660

代表產品：華為榮耀 暢玩系列

芯片廠商：蘋果

芯片產品：

蘋果A11處理器

代表產品：iPhone 8

蘋果A10處理器

代表產品：iPhone7

芯片廠商：展訊

芯片產品：

展訊SC6815

代表產品：Samsung Galaxy Star 2（G130E）、Samsung Galaxy Star 2 Plus (G350E)

展訊SC7701B

代表產品：Samsung Erica(E3309I)、Samsung GT-E3300I、Samsung GT-E3300V、Samsung GT-E3309T、Samsung GT-S5611

展訊SC7730S

代表產品：Samsung Galaxy Core Prime（SM-G360H），Galaxy Grand Lite（GT-I9060）

代表芯片參數比較表

接下來我們再來了解一下與網速相關的1G/2G/3G/4G/5G又是怎么回事？

1G/2G/3G/4G對比圖

2G時代的GMSK，到3G時代的CDMA，到4G時代的OFDM。2G是以語音通信為主的系統(tǒng)，3G是兼顧語音通信和數據通信的系統(tǒng)，4G是以高速數據通信為主體的系統(tǒng)。

1G

1G主要系統(tǒng)為AMPS，另外還有NMT及TACS，該制式在加拿大、南美、澳洲以及亞太地區(qū)廣泛采用，而國內在80年代初期移動通信產業(yè)還屬于一片空白，直到1987年的廣東第六屆全運會上蜂窩移動通信系統(tǒng)正式啟動。

1G中網絡制式A網B網區(qū)別：1G時期，我國的移動電話公眾網由美國摩托羅拉移動通信系統(tǒng)和瑞典愛立信移動通信系統(tǒng)構成。經過劃分，摩托羅拉設備使用A頻段，稱之為A系統(tǒng)；愛立信設備使用B頻段，稱之為B系統(tǒng)。移動通信的A、B兩個系統(tǒng)即是人們常說的A網和B網。大哥大、BB機。

2G

2G空中接口的帶寬小于200khz，能提供幾百Kbps的數據流量；射頻接口簡單，1個接收通道，1個發(fā)射通道；基帶信號的采樣率在1MHz左右（以4倍過采樣為例）；使用GMSK調制方式和卷積碼；鏈路處理算法簡單，處理的數據量低；

物理層的運算量，每秒低于50MOPS的需求量；高層協(xié)議棧處理，約每秒10MOPS左右；對緩存的數據區(qū)域的需求，物理層低于128KBytes,高層協(xié)議棧低于256Kbytes。

3G

3G空中接口的帶寬約2Mhz，提供幾MBps數據流量；射頻接口簡單，1個接收通道，1個發(fā)射通道；基帶信號采樣率約10MHz；使用CDMA調制方式，卷積碼加Turbo碼，需要采用匹配濾波器和Turbo 解碼等比較復雜的算法，但處理的數據量還比較低；物理層的運算量，約每秒小于500MOPS；高層協(xié)議棧處理，每秒小于100MOPS；對緩存的數據區(qū)域的需求，物理層小于512KBytes,高層協(xié)議棧小于5Mbytes。

4G

4G空中接口的帶寬高于20MHz，提供超過100MBps數據流量；射頻接口有MIMO的模式，2--4個接收通道，1--2個發(fā)射通道，基帶信號的采樣率大于30MHz；使用OFDM技術，卷積碼加Turbo碼，鏈路處理需要采用MIMO檢測和Turbo解碼等比較復雜的算法，且處理數據量相對于2G和3G大幅度提高，高層協(xié)議棧也需要有較大的數據流量處理的技術；物理層的運算量，超過5000MOPS；高層協(xié)議棧處理，超過1000MOPS。對緩存的數據區(qū)域的需求，物理層超過2MBytes,高層協(xié)議棧超過20Mbytes。

5G

5G預測圖：

品牌4G模塊比較表

最后，來了解一下2G/3G/4G用到的調制解調技術：

1、GMSK：GMSK調制技術是從MSKGMSK(Minimum Shift Keying)調制的基礎上發(fā)展起來的一種數字調制方式，其特點是在數據流送交頻率調制器前先通過一個Gauss濾波器(預調制濾波器)進行預調制濾波，以減小兩個不同頻率的載波切換時的跳變能量，使得在相同的數據傳輸速率時頻道間距可以變得更緊密。由于數字信號在調制前進行了Gauss預調制濾波，調制信號在交越零點不但相位連續(xù)，而且平滑過濾，因此GSMK調制的信號頻譜緊湊、誤碼特性好，在數字移動通信中得到了廣泛使用，如廣泛使用的GSM(Global System for Mobile communication)移動通信體制就是使用GMSK調制方式。

2、CDMA:CDMA（碼分多址）是指用于二代和三代無線通信中任何一種協(xié)議。CDMA是一種多路方式，多路信號只占用一條信道，極大提高帶寬使用率，應用于800MHz和1.9GHz的超高頻（UHF)移動電話系統(tǒng)。CDMA使用帶擴頻技術的模-數轉換（ADC).輸入音頻首先數字化為二進制元。傳輸信號頻率按指定類型編碼，因此只有頻率響應編碼一致的接收機才能攔截信號。由于有無數種頻率順序編碼，因此很難出現重復，增強了保密性。CDMA通道寬度名義上1.23MHz，網絡中使用軟切換方案，盡量減少手機通話中信號中斷。數字和擴頻技術的結合應用使得單位帶寬信號數量比模擬方式下成倍增加，CDMA與其他蜂窩技術兼容，實現全國漫游。最初僅用于美國蜂窩電話中CMDAOne標準只提供單通道14.4Kbps和八通道115Kbps的傳輸速度。CDMA2000和寬帶CDMA速度已經成倍提高。

3、OFDM:正交頻分復用OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex)是一種多載波調制方式，通過減小和消除碼間串擾的影響來克服信道的頻率選擇性衰落。它的基本原理是將信號分割為N個子信號，然后用N個子信號分別調制N個相互正交的子載波。由于子載波的頻譜相互重疊，因而可以得到較高的頻譜效率。