一、概述

基带处理器合成将要发送的基带信号，并对接收到的基带信号进行解码。当发送基带信号时，它将音频信号编译成基带代码；当接收到信号时，它将基带代码解码为音频信号。同时，基带处理器还负责编译地址信息、文本信息、图片信息等。

基带处理器是一种复杂集成的SOC。主流基带处理器支持多种网络标准，即在一个基带处理器上支持所有移动和无线网络标准，包括2G、3G、4G和WiFi等。多模移动终端可以实现全球多个移动设备和无线网络之间的无缝漫游。目前大多数基带处理器的基本结构是微处理器和数字信号处理器。微处理器是整个芯片的控制中心，大部分采用ARM内核，DSP子系统负责基带处理。

基带处理器

智能手机中的基带处理器可以理解为具有多种功能的复杂SoC芯片，每个功能的正常操作都是通过微处理器配置和协调的。该复杂芯片以ARM微处理器为中心，通过ARM微处理器的专用总线（AHB总线）控制和配置ARM微处理器周围的每个外围功能模块，主要包括GSM、WiFi、GPS、蓝牙、DSP和存储器等。每个功能模块都有自己的存储器和地址空间。它们的功能是相互独立的。基带处理器本身有一个电源管理芯片。

Ⅱ基带处理器组件

基带处理器可分为五个子块：CPU处理器、信道编码器、数字信号处理器、调制解调器和接口模块。

CPU处理器：对整个移动站的控制和管理，包括定时控制、数字系统控制、射频控制、节电控制、人机界面控制。如果使用跳频，还应包括对跳频的控制。同时，CPU处理器执行GSM终端的所有软件功能，即GSM通信协议的第一层（物理层）、第二层（数据链路层）、第一层（网络层）、人机界面（MMI）和应用层软件。

信道编码器：主要完成业务和控制信息的信道编码和加密，包括卷积编码、FIRE码、奇偶校验码、交织、突发脉冲格式化。

数字信号处理器：主要完成基于维特比算法的信道均衡和基于规则脉冲激励长期预测技术（RPE-LPC）的语音编解码。

调制解调器：主要完成GSM系统所需的高斯最小频移键控（GMSK）调制/解调。

接口模块：包括三个子块：模拟接口、数字接口、人机接口。

移动终端支持什么网络标准由基带处理器模式决定，而支持什么频段由天线和射频模块决定。基带处理器完成移动终端的接入功能。目前的基带处理器是一种高度复杂的片上系统（SoC），它不仅支持多种通信标准（包括GSM、CDMA 1x、CDMA2000、WCDMA、HSPA、LTE等），而且还提供与多媒体显示器、图像传感器和音频设备相关的多媒体功能和接口。为了进一步简化设计，这些编译电路所需的电源管理电路越来越多地集成到其中。

Ⅲ基带处理器SOC体系结构

基带数字处理功能和手机的基本外围功能集中在一个片上系统（SOC）中，其基本架构采用微处理器+数字信号处理器（DSP）结构，增强了微处理器和DSP的处理能力。

1.微处理器是整个芯片的控制中心，将运行实时嵌入式操作系统（如Nucleus PLUS）。

2.DSP子系统是基带处理的重点，它包含许多硬件油门和基带专用处理模块，用于执行所有物理层功能。

随着实时数字信号处理技术的发展，ARM微处理器（将使用不同的微系列，3G芯片大多使用ARM9）、DSP和FPGA架构成为移动终端基带处理器的主要方式。

Ⅳ基带处理器ARM架构

在芯片架构领域，X86和ARM可以说已经竞争了几十年，在各自领域占据了不可动摇的地位。其中，X86主导PC芯片市场，ARM主导移动终端芯片市场。由于ARM架构的低成本、低功耗和高效率，它迎合了包括智能手机在内的许多移动终端设备的发展趋势。

下图显示了典型的基于ARM的基带处理器的逻辑架构，其中3G/4G基带逻辑指的是DSP计算子系统。

图：典型ARM架构上的基带处理器框架

1微处理器通过实时操作系统RTOS（如Nucleus PLUS）完成多任务调度、任务间通信、外围驱动程序以及微处理器与DSP子系统和其他模块之间的通信等。

功能还包括：

（1） 整个移动站的控制和管理，包括定时控制、数字系统控制、射频控制、节电控制等。；

（2） 完成所有软件功能，即无线通信协议的物理层和协议栈、高级协议栈（TCP/IP等）之间的通信，如果用于功能机，还将包括人机交互接口（MMI）和应用软件。

2 DSP子系统用于处理物理层的所有算法，包括信道编码、加密、信道均衡、语音编解码、调制和解调等。DSP子系统与微处理器子系统之间的数据通信手段包括双端口随机存取存储器（RAM），多总线共享资源（一些供应商使用AMBA的多层总线协议）等。多模多频基带处理器可以包含多个DSP。

3在存储器组织方面，微处理器和DSP子系统都可以有自己的独立缓存，带有共享的片上SRAM和共享的外部扩展存储器。扩展存储器通常支持同步动态随机存储器（SDRAM）和NAND型闪速RAM等。

FLASH ROM可用于存储引导ROM和CP ROM，用于链接操作系统和用户应用程序。ROM接口主要用于连接存储程序的FLASH ROM，RAM接口主要用于存储临时数据的静态RAM（SRAM）。片上嵌入式大容量静态随机存取存储器（SRAM）已经变得非常普遍，这有利于降低功耗和降低系统成本。

4在外围设备和接口方面，基带处理器通常支持多种接口，以便于与应用处理器进行通信，并添加Wifi、GPS等其他模块。接口包括UART、多媒体接口（MMI）、通用串行总线（USB）、SPI等。。

MCU与外部接口的通信可以通过DMA完成，如果基带处理器不集成RF，也有一个专用的RF接口。

五、结论

我们通常认为，手机CPU的性能体现在它的处理速度和功耗上。事实上，在智能手机时代，有一层最基本、最关键的需求——手机信号质量。这种由基带处理器决定的通信功能将直接影响手机通话的质量和网速。

随着5G网络和5G手机的出现，5G基带处理器市场份额的快速抢占将有助于芯片巨头提高财务收入，从而在6G网络中领先并形成良性循环。