一种红外光数字模拟通信装置的设计-文献综述

第1页开题报告（文献综述）1.引言无线电通信技术得到了前所未有的发展，而红外无线数据通信相对于无线电数据通信具有低功耗、低价格、低电磁干扰、高保密性等优点，目前发展迅猛，尤其在近距离无线数据通信中得到了厂泛的应用.随着编码调制技术的发展，红外无线数据通信的数据速率越来越高，为许多移动设备、室内办公设备以及手持设备无线数据通信的一个重要途径1。随着电子技术的发展，无线通信得到了越来越广泛的应用，市场上许多无线通信产品都是基于无线电技术的.然而，无线电信号的频率范围己经非常拥挤，并且各个国家对无线电频谱范围管理都比较严格，可提供的频率范围己经非常短缺.因此，希望找到有一种能够适合各个国家规范要求的无线通信手段.另一方而，电磁波谱的光学范围在全球市场上没有严格管制，并且不需要认证1。2.研究目的与现状随着笔记本和个人数字产品(PDA,PersonalDigitalAssistant)的增长，己经对用于个人无线传输(PWD,PersonalWnelessDe1TVeTy)系统和桌面网络(DAN,DeskAreaNetworks)系统的红外无线通信进行了大量的研究。红外无线数据通信能够满足正对放置设备的高位速率数据通信要求，并具有巨大的、不受限制的带宽潜力。红外无线数据通信还具有较低的价格和功耗的优势。在以1Mbps的速率传输时，红外无线通信需要大约1W的功率，而无线电通信需要大约150mW的功率。由于红外线不能穿透墙壁等不透明物体，从而使得传输信息具有很高的安全性。然而，红外无线通信不能实现无线电通信具有的穿透物体传输信息的功能，同时，物体对光线的反射以及外界光线会对红外无线通信产生干扰。虽然如此，但并不影响红外无线通信技术在室内通信中的应用，因为在室内短距离的数据通信可以满足红外无线数据通信的环境要求。红外无线通信位速率也从最初的几Mbps达到日前的几百Mbps2。2.1.研究目的和意义在通信技术发展初期，语音和数据都是通过线缆传输的，这种采用有线方式来传输第2页语音和数据的系统必须要有大量的电缆将发送端和接收端连接起来，声音信号才能传输过去，线缆传输连接比较繁琐，需要特制接口，很不方便。随着科学技术的发展，后来出现了红外无线通信技术，这一技术的发展给传统的声音和数据传输带来了强大的动力和希望，红外无线技术的应用使得语音和数据传输无需使用线缆，使无线传输成为可能，并使传输更加灵活、方便、高效。42.2.研究现状与存在的问题红外通信技术由于在数据传输过程中两个通信设备之间不能有障碍物，且不能边移动边传输，因此不适合在复杂的工作环境中使用。蓝牙技术的有效传输距离小于10m，更适合鼠标、键盘等设备。802.11b技术标准是无线局域网的国际标准，主要用来组建大型的无线网络,设备比较昂贵。微功率短距离无线通信一般使用数字信号单片射频收发芯片，加上微控制器和少量外围元器件即可构成专用或通用无线通信模块。其功率小、开发简单快速而被广泛应用。微功率技术由于其系统功耗低，通信距离远，开发容易，模块成本低，很适合用做无线遥控的无线通信模块，便于大规模投入生产5。2.2.1.研究现状工业应用中，现阶段基本上都是以有线的方式进行连接，实现各种控制功能。各种总线技术，局域网技术等有线网络的使用的确给人们的生产和生活带来了便利，改变了我们的生活，对社会的发展起到了极大的推动作用。有线网络速度快，数据流量大，可靠性强，对于基本固定的设备来说无疑是比较理想的选择，的确在实际应用中也达到了比较满意的效果。但随着射频技术、集成电路技术的发展，无线通信功能的实现越来越容易，数据传输速度也越来越快，并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。而同时有线网络布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动等缺点越发突出。在向往自由和希望随时随地进行通信的今天，人们把目光转向了无线通信方式，尤其是一些机动性要求较强的设备，或人们不方便随时到达现场的条件下。因此出现一些典型的无线应用，如：无线智能家居，无线抄表，无线点菜，无线数据采集，无线设备管理和监控，汽车仪表数据的无线读取等等。短距离无线通信技术的范围很广，在一般意义上，只要通信收发双方通过无线电波传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常是几十米以内，就可以称为短距离无线通信。低成本、低功耗和对等通信，是短距离无线通信技术的三个重要特征和优势。低功耗是相对其它无线通信技术而言的一个特点，这与其通信距离短这个先天特点密切相关，第3页由于传播距离近，遇到障碍物的几率也小，发射功率普遍都很低，通常在毫瓦量级。对等通信是短距离无线通信的重要特征，有别于基于网络基础设施的无线通信技术。终端之间对等通信，无须网络设备进行中转，因此空中接口设计和高层协议都相对比较简单，无线资源的管理通常采用竞争的方式，如载波侦听。2.2.2.存在的主要问题红外通信技术由于在数据传输过程中两个通信设备之间不能有障碍物，且不能边移动边传输，因此不适合在复杂的工作环境中使用。短距离无线通信技术的范围很广，在一般意义上，只要通信收发双方通过无线电波传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常是几十米以内，就可以称为短距离无线通信。3.课题途径及步骤以课堂教学为载体，采用合作开放式的实践探索研究方法，与导师共同合作，选定课题，在教学实践中边探索、边总结交流。1、注重理论与实践相结合，课题组成员在学习和熟悉教育教学理论与规律的前提下，在教学实践基础上进行研究与实验。2、文献检索法：综合运用各种途径（文件、报刊、网络等），关注教学理念、教学手段，教学方式、课堂主体等各种因素对思想政治课堂教学有效性的影响，及时了解最新思想政治课堂教改相关成果的内涵和得失，深入研究并最大限度地把握与本课题相关的教学理论，提升研究的理论层次。3、个案研究法：根据课题实践基地校的实际，对不同班级，不同思想政治课教师在课堂教学中所采用的教学理念、教学手段和教学方式以及学生的学习方式进行采集，分类研究，对比，分析。不断地发现问题，探寻解决问题的途径和方法。在总结个案经验和教训的基础上形成思想政治课堂教学的有效性的更好策略。4.问题及措施（1）问题：红外传输过程中编码复杂，对整体影响很大。拟采取措施：向导师请教，进一步熟悉PWM编码，掌握multisim等模电仿真工具。（2）问题：红外发射模块与红外接收模块的对接，具有一定难度。拟采取措施：设定相应的轨道，使得红外对接在同一水平线上。(3)问题：由于红外光为短波，无法长距离通信。拟采取措施：用中继继电器做连接通过多个红外装置进行传输。第4页参考文献1付辉,阳璐,尚治国,杨栎平.红外光通信装置J.电子世界,2013,(18).2刘勇,王昆林,徐卫华.基于红外光通信电路的设计与制作J.电子世界,2013,(21).3光通信可见与红外、紫外通信J.中国光学与应用光学文摘,2005,(4).4高珊,温从溪,黄国辉,.基于STM32单片机和EM310的无线终端设计J.工业控制计算机,2013,(2).5刘继超,赵燕,史迎春,.PCM编码的FPGA中继器设计J.信息通信,2011,(3).6刘凌云,.红外光调制语音传输系统设计J.十堰职业技术学院学报,2011,(4).7宋岩,刘永智,.红外光通信在ETC中的应用J.现代电子技术,2006,(17).8汪井源,张正线,.局域网中的无线红外光通信技术J