2024年6月5日发(作者：)

GSM手机有TDD噪声默认分类

大家都知道GSM手机有TDD噪声，但为什么噪声是217Hz呢？

把手机等效成一个黑盒子，相同时间内进入手机的数据需要在相同的时间内发送出去。

有点类似电荷守恒，我们就来分析这个时间。

先分析进入手机的话音数据：

（1）Microphone——>采样——>PCM量化——>64Kbit/s数据流——>A律非线形量化

（13bitGSM协议规定）——>104Kbit/s数据流——>RPE-LTP语音编码——>13Kbit/s数据

流

以上是模数转换过程。13Kbit/s值是GSM协议规定的数据流。前面的采样和PCM量化，

不同的芯片厂家各数据不一样，如TI的采样频率为40MHz,然后再抽值。下面是信道编码过

程。

由于话音信号有一定的周期性，其周期为20ms，因此先分析20ms内话音是如何编码

的，20ms的数据量此时为260bit。

（2）260bit——>CRCcode——>267bit——>Convolutionalcoe——>456bit—

—>ReorderingandPartitioning——>456bit——>块间交织——>456bit既22.8Kbit/s—

—>GMSK调制——>RF

其中ReoderingandPartitioning为块内交织，交织深度为8。以上为Fullrate编码方案。

下面分析RF是如何在一定时间内把数据传送出去的呢？

首先分析TDMA帧的数据构成。一个TDMA帧为156.25bit,有用的话音信息为114bit，

如下：尾比特3bit+话音信息比特57bit+1bit+训练序列26bit+1bit+话音信息比特57bit+尾比

特3bit+保护期8.25bit

由前面的分析可知传送给RF的话音数据流为22.8Kbit/s,那么20ms的数据为

456bit,456/57=8,说明块内交织深度为8，实际上块间交织深度也为8。

再分析一下GSM的发送规定：

GSM规定，逻辑信道话音以复帧形式发送，一个复帧为26个TDMA帧。当然还有超

帧，此处不作分析。

复帧中其中24个TDMA帧用于传送话音信息，1个TDMA帧用于随路控制，1路TDMA

帧空闲。则可以分析出复帧包含的信息量为：24*114=8*3*114bit=2736bit

根据前面的分析，这些数据刚好是2736/22.8=120ms。说明一个复帧中包含120ms的信

息量。很不幸的是，物理信道上仍旧以TDMA方式发送，则一个TDMA发送时间需要

120/26=4.615ms,那么其倒数就正好是217Hz。

消除办法：

（1）好多手机都会产生恼人的TDMA噪声,频率为217Hz.其产生的原因如下两种途径:

a,天线辐射出的射频能量干扰

此种干扰可被33PF电容有效滤除,即在Receiver两端分别对地加电容,两端间再加一电

容,共3个电容即可.

b,PA突发工作时带动电源产生的干扰

此种干扰无法滤除,因为217Hz的频率实在是太低啦,又恰好与receiver的音频重叠在一

起.无法从频率上分开信号与干扰.

（2）串电阻可以减小该TDMA的噪声，同时加大RECEIVER的输出增益，电阻大小

可根据调试情况而定（针对PA突发工作时带动电源产生的干扰）

（3）GSM的TDMA每个timeslot（时隙）为577uS，每帧有8个timeslot，即每帧长

为577us×8=4.616ms。GSM是收发双工的，也就是只要处于通信状态，发射帧是连续发送

的。PA在每次发射是都会有一个burst大电流的需求,电源电路就会把这个噪声串到整个电

路板上。

（4）a，走线要并行走且用的保护

b，走线避免临近大信号区；

c，音频电源要干净；

d，mic的偏置电源、地要保护好；

（5）a，如果走線太長,receiverAMP必須盡量靠近CPU端.可以在audio訊號受到干擾

前先放大聲音訊號；

b，22pF電容比33pF有效..最好是加再receiver兩端；

c，receiver兩端的走線盡量靠近，上下包GND。

（6）差分线上的干扰信号可以表示为一个共模干扰部分+差摸干扰部分，差分线之间

的电容是为了去差摸干扰，而每根线到地的电容是为了去共模干扰。

（7）不同容值，材料的电容，谐振频率不一样，用来滤掉特定频率的干扰，需要选合

适谐振频率的电容。所以很多地方滤波都有大大小小不同容值电容并联。

（8）bead(磁珠)滤除高频noise，虽然其本身听不见，但如果这个noise以一定的频

率（音频范围）出现（比如GSM中的TDDnoise），这样，其就会造成可听见的噪音。还有

出于EMI的考虑，通常音频通路比较长，比如喇叭的绕线，耳机线等，会拾取和发射高频

noise，所以要添加bead滤掉。

（9）电容的规格书上有曲线图，每个电容对不同的频率都有一个ESR，有一个最小值。

电容在低于其谐振频率f0 时候其呈现的是容性，等于谐振频率时表现为电阻性，高于谐振

频率时表现为电感性。同样容值不同类型的电容的ESR也会有很大差别，其表现出来的谐

振点也会有区别。即使同是陶瓷电容，NPO,Z5U,X7R,Y5V等等之间的频率特性就不一样，

再加上走线也会产生寄生电感，所以说一定要针对哪个电容针对哪个频段是很难确定的。

（10）音频线上，比如耳机接口上、Mic、Speaker、Receiver线上，串磁珠其实也挺常

见的，特别是在耳机线上。当然主要的目的是减少EMI，耳机线很长，相当于天线，串上

磁珠可以阻塞高频率的噪声通过耳机线向外辐射。在Mic、Speaker、Receiver上，其实是有

一点多此一举，如果连接的Cable很短的话。针对射频对音频的干扰，则一般通过小电容的

滤波来解决，而用不着磁珠。其实很多电路，都是那些似懂非懂的人做出来的。还是需要从

基本原理去理解各种器件的特性及其在电路中的作用来着手，思考其是否有用，是否必要。

（11）通常耳机电路都是需要隔值钽电容的，大概在百uf级（现在有专用的capless驱

动芯片，可以省去电容）。这个TAN电容的ESR相当于增加了耳机的负载，会降低耳机的

输出功率。但同样有助于改善低频响应。通常选这标准品TAN电，其ESR大约几个ohm，

影响不至于太大。

（12）我们的任务主要是滤除GSM的TDDnoise。因为GSM的最大发射功率有33dbm,

而DCS的最大发射功率只有30db，功率比GSM大约小一倍，所以干扰一般也比较小。