專利名稱：單cpu和軟件化dsp方式的多媒體中心手機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及下述四個領(lǐng)域通訊、計算機、數(shù)字信號處理和應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的手機主要采用DSP(硬件)結(jié)構(gòu)或嵌入式計算機結(jié)構(gòu)，為使手機具備PC、網(wǎng)絡(luò)通訊及多媒體功能，大多采用增加CPU(系統(tǒng)非單CPU和二塊以上電路)和增加硬件的結(jié)構(gòu)模式。這致使此類結(jié)構(gòu)的多媒體中心的手機帶來體積、重量、功耗、散熱等一系列問題，而且此類結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可靠性和可維護性差，更重要的是增加了系統(tǒng)設(shè)計的困難——地址和中斷。此外還有面對不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(如CDMA2000、WCDMA、TDS-CDMA)和系統(tǒng)升級的多套研發(fā)和重復(fù)設(shè)計等問題。而單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機，除了能有效的應(yīng)對上述所有問題外，其系統(tǒng)設(shè)計的最顯著特點是采用不同數(shù)字信號處理算法的程序包的軟件組合模式，這種結(jié)構(gòu)當(dāng)然便于應(yīng)對不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的多套研發(fā)和系統(tǒng)升級時重復(fù)設(shè)計等問題。而且這種結(jié)構(gòu)的全系統(tǒng)研發(fā)和生產(chǎn)只有開發(fā)成本和維護成本，所以易于應(yīng)對殘酷的價格競爭。
此外這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計是順勢借助近幾年CPU和操作系統(tǒng)的一些最新成果，如超線程、超級緩存、緊縮型數(shù)據(jù)類型、擴充的飽和型運算方式、擴充指令集合、VLIW操作及向量處理、新型編譯器及擴充函數(shù)庫、操作系統(tǒng)的適時處理(RTOS)能力和交互能力、加強的輸入/輸出處理能力等。而這些成果對于硬件為主結(jié)構(gòu)的多媒體中心手機從某種意義上說，基本是多余。實際上這種結(jié)構(gòu)模式是以支持Intel和Microsoft的多媒體技術(shù)發(fā)展思路為前提的，當(dāng)然更著眼于CPU和操作系統(tǒng)未來的發(fā)展和產(chǎn)品普及。期望順勢利用這些未來發(fā)展成果，也是這種結(jié)構(gòu)未來發(fā)展的重要考慮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高可靠性和可維護性，具有體積、重量、功耗、散熱等參數(shù)優(yōu)勢，具有中斷、地址等系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)勢，具有靈活應(yīng)對不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和升級的研發(fā)優(yōu)勢，具有價格競爭優(yōu)勢，且兼顧未來CPU、操作系統(tǒng)和多媒體技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢的高性能單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機，包括射頻處理部分(A)、射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運行存儲器組合(D)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號處理(Soft-DSP)程序集合存儲器(E)、外設(shè)及多媒體接口(F)、編譯碼器(G)、送受話器(H)、鍵盤(I)，還包括可選擇接入的軟件化多媒體程序集合存儲器(J)、超微硬盤(K)、攝像機(L)和語音輸入器(M)。其中射頻處理部分(A)與射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)連接，射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運行存儲器組合(D)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號處理(Soft-DSP)程序集合存儲器(E)、外設(shè)及多媒體接口(F)、軟件化多媒體程序集合存儲器(J)分別與高速總線連接，外設(shè)及多媒體接口(F)分別與編譯碼器(G)、鍵盤(I)、超微硬盤(K)、攝像機(L)和語音輸入器(M)連接，編譯碼器(G)送受話器(H)連接。
——所述的GSM制式的軟件化數(shù)字信號處理(Soft-DSP)程序集合存儲器是由對解調(diào)、均衡、信道分離、解交織、信道解碼，及對信道解碼、交織、加密、TDMA幀形式、調(diào)制等數(shù)字信號處理功能分別以軟件方式實現(xiàn)的程序集合，存入一個高速只讀存儲器而構(gòu)成的。
——所述的CDMA制式的軟件化數(shù)字信號處理(Soft-DSP)程序集合存儲器是由對數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)、卷積編碼、交織、擴頻、發(fā)信數(shù)字濾波，及對接收數(shù)字濾波、信號合并、去交織、維特比譯碼、數(shù)據(jù)校驗等數(shù)字信號處理功能分別以軟件方式實現(xiàn)的程序集合，存入一個高速只讀存儲器而構(gòu)成的。
——所述的高性能CPU是由性能超越或至少相當(dāng)于PXA800F(Intel)的CPU構(gòu)成的。
——所述的運行存儲器組合內(nèi)，存有一個性能超越或至少相當(dāng)于Windows XP(Microsoft)的操作系統(tǒng)。
本發(fā)明的核心要點是用軟件化DSP和軟件無線電的思想，將GSM手機結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)字信號處理功能，如解調(diào)、均衡、信道分離、解交織、信道解碼及對信道編碼、交織、加密、TDMA幀形式、調(diào)制等，和將CDMA手機結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)字信號處理功能，如數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)、卷積編碼、交織、擴頻、發(fā)信數(shù)字濾波及接收數(shù)字濾波、信號合并、去交織、維特比譯碼、數(shù)據(jù)校驗等用軟件來實現(xiàn)。這種軟件處理的環(huán)境基礎(chǔ)是近幾年CPU和操作系統(tǒng)的一些最新成果，如超線程、超級緩存、緊縮型數(shù)據(jù)類型、擴充的飽和型運算方式、擴充指令集合、VLIW操作及向量處理、新型編譯器及擴充函數(shù)庫、操作系統(tǒng)的適時處理(RTOS)能力和交互能力、加強的輸入/輸出處理能力等。
通過選用一個性能超越的CPU(如PXA800F)和一個性能超強的操作系統(tǒng)(如Windows XP)，并采用軟件化DSP的處理結(jié)構(gòu)，即可實現(xiàn)復(fù)雜的通訊、PC和多媒體功能(如HDTV、DVD、MP3等)。而且此種結(jié)構(gòu)的多媒體中心手機由于減少了硬件和硬件的連接，所以具有較高的可靠性和可維護性，便于處理中斷、地址等系統(tǒng)設(shè)計問題，而且在體積、重量、功耗、散熱等性能方面也極有優(yōu)勢。更重要的是便于應(yīng)對不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的多套研發(fā)和系統(tǒng)升級時的重復(fù)設(shè)計。而且這種結(jié)構(gòu)的多媒體中心手機只有研發(fā)成本和維護成本，易于應(yīng)對殘酷的價格競爭。
這種結(jié)構(gòu)的多媒體中心手機在出現(xiàn)初期可能價格偏高，但依照IT行業(yè)的發(fā)展規(guī)律，隨著所采用的CPU和操作系統(tǒng)的發(fā)展、普及和降價，初期的高端產(chǎn)品一定會在三、五年后變成大眾產(chǎn)品。


附圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖；
附圖2為本發(fā)明的GSM手機結(jié)構(gòu)圖；附圖3為本發(fā)明的CDMA手機結(jié)構(gòu)圖；具體實施方式
1.選擇一種性能/價格比合適的CPU，如PXA800F(Intel)。為了讓一個CPU同時實現(xiàn)本發(fā)明所需要的通訊、計算機和多媒體等功能，顯然傳統(tǒng)手機所采用的嵌入式計算機芯片是不能滿足要求的。在選擇中還應(yīng)注意CPU廠家的一些新技術(shù)動向，如今后CPU在通訊、計算機等功能方面的一體化設(shè)計，致使CPU同時具有VOC和頻率合成器等功能(如Intel)，這將大大簡化GSM制式的多媒體中心手機的設(shè)計。
2.選擇一種能同時滿足個人計算機(PC)、網(wǎng)絡(luò)、通訊及多媒體等功能的操作系統(tǒng)，如Windows XP。當(dāng)然這種操作系統(tǒng)不是傳統(tǒng)手機的Symbain等操作系統(tǒng)。同樣在選擇中應(yīng)注意功能調(diào)查，特征是編譯器的功能及相應(yīng)函數(shù)庫。編譯器及相應(yīng)函數(shù)庫的功能越強，對應(yīng)的軟件化DSP(DSP即數(shù)字信號處理)的實現(xiàn)就越容易。
3.由射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運行存儲器組合(D)及內(nèi)含的操作系統(tǒng)，外設(shè)及多媒體接口(F)和高速總線就構(gòu)建成一個基本的個人計算機平臺。
4.將GSM手機結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)字信號處理功能，如解調(diào)、均衡、信道分離、解交織、信道解碼及對信道編碼、交織、加密、TDMA幀形式、調(diào)制等，和將CDMA手機結(jié)構(gòu)內(nèi)的數(shù)字信號處理功能，如數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)、卷積編碼、交織、擴頻、發(fā)信數(shù)字濾波及接收數(shù)字濾波、信號合并、去交織、維特比譯碼、數(shù)據(jù)校驗等用軟件來實現(xiàn)。并在操作系統(tǒng)之下分別建立GSM和CDMA手機結(jié)構(gòu)的對應(yīng)控制程序。將二部分結(jié)合，并存入一個只讀存儲器，就形成了(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號處理(Soft-DSP)程序集合存儲器(E)。這里所有程序在上述的個人計算機平臺上運行。
5.將射頻處理部分(A)、個人計算機平臺(如3所述)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號處理(Soft-DSP)程序集合存儲器(E)、編譯碼器(G)、送受話器(H)及鍵盤(I)連接起來，就形成了基本結(jié)構(gòu)的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機。
6.如果本系統(tǒng)的CPU和操作系統(tǒng)的功能足夠的強，可選擇接入軟件化多媒體(HDTV、DVD、MP3等)程序集合存儲器(J)，這樣就形成了一個完整的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機。
7.如果還有另外的需求，也可以選擇性的接入超微硬盤(K)、攝像機(L)和語音輸入器(M)。當(dāng)然如有需要，鍵盤(I)也可以變成光筆輸入。
具體實施例方式
的補充說明1.本發(fā)明不詳述個人計算機的工作原理。
2.本發(fā)明不詳述GSM和CDMA手機的工作原理。
3.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，如上網(wǎng)檢索、視頻下載、音頻下載、網(wǎng)上游戲等使當(dāng)今的多媒體手機和PDA等不能滿足需求，這是本發(fā)明的原因之一。
4.這種單CPU和軟件化DSP方式的多媒體手機在出現(xiàn)之初可能價位偏高，但隨著CPU和操作系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展和普及，一定會變成大眾化的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機，其特征在于包括射頻處理部分(A)、射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運行存儲器組合(D)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號處理(Soft-DSP)程序集合存儲器(E)、外設(shè)及多媒體接口(F)、編譯碼器(G)、送受話器(H)、鍵盤(I)，還包括可選擇接入的軟件化多媒體程序集合存儲器(J)、超微硬盤(K)、攝像機(L)和語音輸入器(M)；其中射頻處理部分(A)與射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)連接，射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運行存儲器組合(D)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號處理(Soft-DSP)程序集合存儲器(E)、外設(shè)及多媒體接口(F)、軟件化多媒體程序集合存儲器(J)分別與高速總線連接，外設(shè)及多媒體接口(F)分別與編譯碼器(G)、鍵盤(I)、超微硬盤(K)、攝像機(L)和語音輸入器(M)連接，編譯碼器(G)送受話器(H)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機，其特征在于所述的GSM制式的軟件化數(shù)字信號處理(Soft-DSP)程序集合存儲器是由對解調(diào)、均衡、信道分離、解交織、信道解碼，及對信道解碼、交織、加密、TDMA幀形式、調(diào)制等數(shù)字信號處理功能分別以軟件方式實現(xiàn)的程序集合，存入一個高速只讀存儲器而構(gòu)成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機，其特征在于所述的CDMA制式的軟件化數(shù)字信號處理(Soft-DSP)程序集合存儲器是由對數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)、卷積編碼、交織、擴頻、發(fā)信數(shù)字濾波，及對接收數(shù)字濾波、信號合并、去交織、維特比譯碼、數(shù)據(jù)校驗等數(shù)字信號處理功能分別以軟件方式實現(xiàn)的程序集合，存入一個高速只讀存儲器而構(gòu)成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機，其特征在于所述的高性能CPU是由性能超越或至少相當(dāng)于PXA800F(Intel)的CPU構(gòu)成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機，其特征在于所述的運行存儲器組合內(nèi)，存有一個性能超越或至少相當(dāng)于Windows XP(Microsoft)的操作系統(tǒng)。
全文摘要
一種單CPU和軟件化DSP方式的多媒體中心手機，包括射頻處理部分(A)、射頻及網(wǎng)絡(luò)接口(B)、高性能CPU(C)、運行存儲器組合(D)、(GSM或CDMA)軟件化數(shù)字信號處理(Soft－DSP)程序集合存儲器(E)、外設(shè)及多媒體接口(F)、編譯碼器(G)、送受話器(H)、鍵盤(I)，還包括可選擇接入的軟件化多媒體程序集合存儲器(J)、超微硬盤(K)、攝像機(L)和語音輸入器(M)。本發(fā)明是世界上首次以軟件化的數(shù)字信號處理(Soft－DSP)方式替代傳統(tǒng)硬件DSP方式的新型多媒體中心手機結(jié)構(gòu)，其設(shè)計思想來源于今后將倍受重視的軟件無線電和軟件化數(shù)字信號處理技術(shù)。該技術(shù)方案是將傳統(tǒng)上以硬件實現(xiàn)的諸如調(diào)制及解調(diào)、交織及解交織、編碼及解碼、濾波、擴頻和均衡等數(shù)字信號處理功能，用軟件處理的方式來實現(xiàn)。這不僅有助于解決媒體中心手機的體積、重量、散熱、功耗等問題，而且大大提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護性，更重要的是有助于簡化此類系統(tǒng)的兩大設(shè)計難題——地址和中斷。
文檔編號H04M1/725GK1630387SQ200310118438
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月16日
發(fā)明者鮑東山 申請人:鮑東山