紅外通信技術(shù)研究論文

時間:2022-01-28 09:50:00

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紅外通信技術(shù)研究論文

1.紅外通信的基本原理

紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體,即通信信道。發(fā)送端將基帶二進制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號,通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號,再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進行解調(diào),還原為二進制數(shù)字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制(PWM)和通過脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制(PPM)兩種方法。

簡而言之,紅外通信的實質(zhì)就是對二進制數(shù)字信號進行調(diào)制與解調(diào),以便利用紅外信道進行傳輸;紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。

2.紅外通訊技術(shù)的特點

紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù),被眾多的硬件和軟件平臺所支持:

⑴通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā);

⑵主要是用來取代點對點的線纜連接;

⑶新的通訊標準兼容早期的通訊標準;

⑷小角度(30度錐角以內(nèi)),短距離,點對點直線數(shù)據(jù)傳輸,保密性強;

⑸傳輸速率較高,目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用,16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)。

3.紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途

紅外通訊技術(shù)常被應用在下列設備中:

⑴筆記本電腦、臺式電腦和手持電腦;

⑵打印機、鍵盤鼠標等計算機外圍設備;

⑶電話機、移動電話、尋呼機;

⑷數(shù)碼相機、計算器、游戲機、機頂盒、手表;

⑸工業(yè)設備和醫(yī)療設備;

⑹網(wǎng)絡接入設備,如調(diào)制解調(diào)器。

4.紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點

⑴通訊距離短,通訊過程中不能移動,遇障礙物通訊中斷;

⑵目前廣泛使用的SIR標準通訊速率較低(115.2kbit/s);

⑶紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進行無線數(shù)據(jù)傳輸,功能單一,擴展性差。

5.紅外通信技術(shù)對計算機技術(shù)的沖擊

紅外通信標準有可能使大量的主流計算機技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰,包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預計,執(zhí)行紅外通信標準即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。

紅外通信標準規(guī)定的發(fā)射功率很低,因此它自然是以電池為工作電源的標準。目前,惠普移動計算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口,所有擁有支持紅外通信標準的筆記本計算機和手持式計算機的用戶,可以把計算機放在電話機的旁邊,遂行高速呼叫,可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機、手持式計算機和紅外通信連接全都是數(shù)字式的,故不需要調(diào)制解調(diào)器。

紅外通信標準的廣泛兼容性可為PC設計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式,如掌上計算機、筆記本計算機、個人數(shù)字助理設備和桌面計算機之間的文件交換;在計算機裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機和其它設備。

6.紅外通信技術(shù)開辟數(shù)據(jù)通信的未來

目前,符合紅外通信標準要求的個人數(shù)字數(shù)據(jù)助理設備、筆記本計算機和打印機已推向市場,然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過個人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數(shù)字式的,所以在筆記本計算機中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機有一個任選的擴展插槽,可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用,建立和保持對無線PCS系統(tǒng)的連接;擴展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計算機之間容易實現(xiàn)無線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計算機之間的連接是通過標準的紅外端口實現(xiàn)的,所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機上使用,包括各種新潮筆記本計算機以及手持式計算機,以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且,由于該系統(tǒng)不要求在計算機中使用調(diào)制解調(diào)器,所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運行所需電壓的手持式計算機,現(xiàn)在也能以無線方式進行通信。紅外通信標準的開發(fā)者還在設想在機場和飯店等地點使用步行傳真機和打印機,在這些地方,掌上計算機用戶可以利用這些外設而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機)也可以采用紅外接口裝置。

預計在不久的將來,紅外技術(shù)將在通信領域得到普遍應用,數(shù)字蜂窩電話、尋呼機、付費電話等都將采用紅外技術(shù)。紅外技術(shù)的推廣意味著膝上計算機用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性,保密性強,故國外軍事通信機構(gòu)歷來重視這一技術(shù)的開發(fā)和應用。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信,特別是軍事機密機構(gòu)、邊海防的端對端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述,它還將對計算機技術(shù)產(chǎn)生沖擊,對未來數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。

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論文關鍵詞】:紅外通信;數(shù)據(jù)通信

【論文摘要】:在許多基于單片機的應用系統(tǒng)中,系統(tǒng)需要實現(xiàn)遙控功能,而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點,是一種較為常用的通信方式。