红外通信发射系统设计讲解

红外通信发射系统设计

摘要

红外通信是目前比较常用的一种无线数据传输手段，其具有无污染、信息传输稳定、信息安全性高以及安装使用方便等优点，并且可以在很多场合应用，如家电产品，工业控制、娱乐设施等领域。红外发射接收对管具有功耗小，价格低，效率高，传输距离适中，体积小，编解码技术简单等突出特点，在家用电器遥控设备、农业大棚温度管理、工业现场温度采集等方面得到了广泛的应用。

本论文主要就是设计并制作一种以51单片机为基础的红外通信发射系统，采集周围环境的温度，电压信号。然后将采集到的温度信号、电压信号、通过51单片机进行编码调制，放在38KHz载波信号中发射出去，借此实现实时采集现场的温度信号和电压信号的红外调制发射。整个发射系统使用protues进行了仿真测试，验证了整个实验设计的合理有效，能够正常工作实现预定的目标。

关键词：无线通信；温度采集；AD电压采集；38KHz载波信号调制

Infrared communication system design

ABSTRACT

Infrared communication is now more commonly used a wireless data transmission means, which has no pollution, information transmission stability, high safety and convenient installation, and can be applied in many occasions, such as home appliances, industrial control, entertainment facilities, and other fields. Infrared communication for a long time, but into the 90 s, the communication technology and the new development, application scope is more extensive Infrared receiving tube with low consumption, low price, high efficiency, the transmission distance is moderate, small volume, simple decoding technology such as outstanding characteristics, in household appliances remote control equipment, agricultural greenhouse temperature management, industrial field temperature has been widely used.

This thesis mainly is to design and produce a kind of infrared communication release system based on 51 single chip microcomputer, collect the temperature of the surrounding environment, AD voltage. Then will the temperature of the collected signals, AD voltage signal, through modulation, 51 single-chip microcomputer in 38 KHZ carrier signal to modulation signals and to realize the real-time collection site temperature signal and voltage signal modulation infrared emission, the whole launch system using protus simulation test, verify the effectiveness of the whole design of experiment, works to achieve a predetermined target.

Key words: wireless communication；Temperature acquisition；AD voltage acquisition；

38 KHZ carrier signal modulation

目录

第一章绪论 (1)

1.1 红外发射系统的研究背景及意义 (1)

1.2 红外通信 (1)

1.2.1红外通信概述 (1)

1.2.2 NEC协议 (4)

1.3 红外技术的国内外现状与发展趋势 (6)

1.3.1国外发展水平 (6)

1.3.2国内发展水平 (7)

1.4 论文技术路线 (8)

1.5 论文结构安排 (8)

第二章系统硬件简介 (9)

2.1 单片机AT89C52 (9)

2.2 AD电压采集ADC0832 (10)

2.2.1 ADC0832简介 (10)

2.2.2 采集AD电压原理 (12)

2.3 DS18B20温度传感器 (13)

2.3.1 DS18B20简介 (13)

2.3.2 DS18B20的操作 (16)

2.4 红外发射管 (18)

2.4.1红外发射管简介 (18)

2.4.2发射电路构造及原理 (19)

2.5 LCD1602液晶显示 (19)

2.5.1 LCD1602的特性 (20)

2.5.2 LCD1602的管脚说明 (21)

2.5.3 LCD1602的指令或数据写入DDRAM或CGRAM (22)

第三章系统软件设计 (23)

3.1 发射系统主程序设计 (23)

3.2 AD电压采集设计程序 (24)

3.3 温度数据采集子程序设计 (25)

3.4 载波38KHz生成与调制 (25)

第四章基于PROTUES的系统仿真 (28)

4.1 软件介绍 (28)

4.1.1 PROTUES仿真软件 (28)

4.1.2 Keil uVision4编程软件 (29)

4.2 红外通信发射系统的仿真设计 (29)

4.3 温度传感器校正系统的仿真调试 (30)

4.3.1 AD电压采集仿真验证 (30)

4.3.2温度采集仿真验证 (32)

4.3.3红外通信发射部分 (34)

4.4 整个系统的仿真 (34)

第五章结论 (36)

参考文献 (37)

附录A (38)

致谢 (51)

第一章绪论

1.1 红外发射系统的研究背景及意义

在电脑技术发展早期的数据大都是通过线缆来传输的，但是线缆传输用起来比较麻烦，而且需要特制的接口，不仅成本高昂，而且带来了很大的不便。那些出现在我们日常生活中的，电脑、电视等的电缆就能让我们深有体会。于是人们就研究用无线的数据传输来代替传统的线缆传输，于是就有了目前使用较为广泛的的蓝牙(Bluetooth)近距离无线通信技术、基于IEEE802.11标准的无线局域网(Wi-Fi)和红外数据传输（IRDA:Infrared Data）。但蓝牙技术表现出来的传输距离短、抗干扰能力差、信息安全问题等一系列问题成为其迅速发展的很大障碍。然而由于缺乏“一对一”终端产品，大多只能应用在数据业务方面，在通话业务方面仍存在很大的安全隐患。

相比之下，红外通信技术的迅猛发展给传统的声音传输带来了强大的冲击力，同时也注入了新的希望和活力，以其传输中的灵活、方便、高效而成为在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，主要用于取代点对点的线缆连接。红外通讯是以红外线作为载体来传输数据信息，通过其在空中的传递来输送数据和语音信息的传输方式。通过数据的电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换来实现无线数据的收发。红外传输速率较高，性价比高，在传输过程中不易受无线电干扰，具有很强的保密性和稳定性，且具备体积小、功耗低、成本低、实现简单、空间信息接入灵活等突出优点，在近距离数据传输和控制上如移动计算和移动通讯的设备的应用中相对于其他无线数据传输方式较为广泛，在电子产品和国防科技中的应用尤为突出。

在大多采用单片机来实现短距离的数据传输的开发系统中，红外通信技术的应用可谓是出现较为广泛的一种，以其控制相对简单、实现较为方便、且传输的可靠性高、保密性强等优势，得到了业界的认可。随着社会的进步和生产的需要，利用无线通信进行温度数据采集的方式应用已经渗透到生活各个方面。

1.2 红外通信

1.2.1红外通信概述

1.红外通信原理

红外通信，即利用波长为950nm红外光作为传递信息的载体，能够通过空间来传输

数据的一种通信方式，主要由发射部分和接收部分来完成。发射部分所发送的数字信号通过调制编码电路由电信号转换为光信号，通过红外发光管转变为一系列的光脉冲发射到空中；接收部分进行光电转换将光脉冲转换为电信号，经解调放大等后恢复出原信号。

发送的二进制数据中的一系列脉冲调制信号的要被发射端发送出。38KHz的方波红外载波频率，脉冲宽度调制PWM模式传输，这将通过二进制数据“0”或在两个脉冲之间“1”检查间隔，并且PWM占空比进行发送。[2]红外载波或通过外围硬件电路也可以用于在微控制器的PWM定时器功能的实现。

当接收端接收到的红外线信号38KHz的载波，将产生的低电平，否则产生高的电平，从而“永久”信号的红外光可以在连续的信号解调成一个方波预定的时期，经过微控制器处理，就可以恢复原来的数据信号。

2.红外通信的特点

红外通信技术已经被广泛用于无线信号传输，并支持通过大量的硬件和软件平台技术，红外通信具有以下特点：

（1）通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发；

（2）主要应用于点对点的无线数据传输场合，功能相对单一，可扩展性较差；

（3）新的通信标准与早期的通信标准完全兼容；

（4）指向集中（最好使收发端口相对或控制偏差角度在15°以内），传输距离短；

（5）传输速率较高、波长短、保密性强、安全可靠；

（6）抗干扰能力强、易于实施。

3.红外收发系统

红外线收发器系统的发送和接收两个部分。经过一系列的高频调制信号，将得到的红外光的脉冲转换成电信号发射单片机二进制基带信号发送器，放大，滤波和解调编码脉冲的其他处理之后，成为二进制数字信号输出。其中，调整是通过改变脉冲宽度的脉冲宽度调制（PWM调制）和PPM调制两次改变之间的时间间隔的脉冲串到达实现。[2]换句话说，红外线通信的核心被传导到一个数字信号的调制解调的二进制，为了有利于通道红外传输（这是用于调制解调器红外线通信接口）。本次发射系统的设计所应用的是PWM脉宽调制。红外收发系统原理图如图1.1所示：

图1.1 红外收发系统

Fig.1.1 Infrared Transceiver System

4.红外通信协议简介

在最近几年，基于红外线传输技术的红外通信协议有了很大发展。目前在我们广泛

使用的家电遥控器中普遍都应用到了红外线传输技术。作为无线局域网的传输方式，最大的优点：红外线传输模式是不受无线电干扰，它的使用也不受无线管理会控制。缺点就是，红外线对非透明物体的穿透性较差，导致传输距离受限。

红外协议背景：

在750nm至1mm的之间的红外波长的电磁波，并且其频率比微波高，比可见光低，人的眼睛是看不到的光。目前，无线电波和微波被广泛应用于长距离无线通信，但是这是由于在短波长红外线，衍射阻隔性较差，因此更适合于需要的应用短距离无线通信的应用程序直接点对点数据传输线。为了使各种设备经由红外线接口进行通信的，协议红外数据（InfraredDataAssociation简称IRDA）发布了统一的硬件和软件的规范，这是标准的红外红数据通信标准。[13]

标准红外数据通信，包括两个基本的协议和应用特定领域的协议。类似TCP-IP协议，它是一种层状结构，堆叠结构形成。

红外协议基本结构：

其中基本的协议有三个：

（1）物理层协议（Physical Layer Link Specification）：制定了红外通信硬件设计上的目标和要求，包括红外的光特性、数据编码、各种波特率下帧的包括格式等。为了实现兼容，硬件平台和硬件接口设计必须符合开发的红外协议规范。

（2）建立连接协议（Link Access Protocol:IrLAP）：发展过程中建立基本的连通性，规范描述了建立的基本过程，需要一个可靠的连接。

（3）连接管理协议（LinkAccessProtocol:IrLAP）层，所述单元的一个的IrLAP，连接复用多个服务和应用程序规范的基础上发展起来的。同意对IrLMP上层协议属于特定领域的应用程序规范和协议。

其他的还有：

（1）流传输协议（TingTP）：在传输数据时进行流控制。制定把数据进行拆分、重组、重传等的机制。

（2）对象交换协议（IrOBEX）：开发一种数据格式的目标文件和其他数据传输。

（3）串行协议层仿真（IrCOMM）：允许使用使用串行通信的串行端口的使用红外通信现有的应用程序。

（4）LAN接入协议（IrLAN）：经由局域网唤醒允许笔记本电脑等移动设备，实际的远程控制的红外线遥控等功能。

所有的红外协议栈相对大且复杂的嵌入式系统，由于高速微处理器和存储器容量等的限制不能也不应该理解所有的红外协议栈。一个典型的例子是共享协议TinyTAP重组的有关数据。它在嵌入式系统中使用，这大大增加了代码的设计的复杂性，但真实的通信一般红外线不具有数据传输的量多，特别是能考虑将数据存储在单个广播数据分组，以超时和重传机制来确保传输的可靠性。因此，可以简化协议堆栈，根据实际需求，选择的协议和功能，以实现他们的需求。[6]

IRDA标准：

包括三个基本的规范和协议：

物理层规范，建立连接协议和链路管理协议。

物理层规范设定的目标和要求，红外通信硬件设计，Irlam和对IrLMP两个软件层，负责连接创建，管理和维护。在基于对某些特定的应用红外通信和IrLAP还对IrLMP，IRDA还发布了大量的红外协议高水平，如微型TP，IrOBEX，IrCOMM，IrTran-P和IrBus 等。

基本原理：红外通信是利用近红外线为950nm红外广播新闻媒体，即通信信道。使用脉冲调制（PPM）方式发送端，将二进制数字信号被调制在一定频率的脉冲序列，并以光脉冲的形式发送的红外发射光碟;接收端将接收的光脉冲中的电信号，再经过放大，滤波等处理电路解调器解调，还原为二进制数字输出信号之后。[6]

总之，红外线通信的本质是二进制数字信号的调制和解调，以接收红外信道进行传输;红外通讯接口是红外通道的调制解调器。

1.2.2 NEC协议

红外通信之前，通信双方必须先发展根据特定的通信协议要求的功能系统，那么你可以写相关的通信程序。

本设计所应用的信协议是NEC红外遥控协议中的一种，其他的大概还有十几种，如Sharp协议、Sony SIRC、ITT协议、RC5、RC6协议等。由于此课题对通信的距离要求不是很高，就选择了遥控器中最常用的NEC协议。

NEC协议的数据格式引导码，用户码，用户码，键设置键和键码的反码，数据的旗站结束每一帧。其中，加密数据是总共324个字节NEC协议数据格式如图1.2所示。第一个字节是用户代码，第二个字节可以是用户代码或用户码计数器代码，由制造商所定义的，数据的第三个字节是当前键的键码，而数据的第四字节是关键码反可用于校正数据的代码。NEC协议数据格式如图1.2所示：

图1.2 NEC协议数据格式

Fig.1.2 NEC protocol data format

首次发送的是9ms的高电平脉冲，其后是4.5ms的低电平，接下来就是8位地址码（从低有效位开始发），而后是8位地址码的反码（主要是用于校验是否出错）。

然后8位命令代码，那么该命令代码是8位代码计数器。以下是一个正常的序列，但可

红外通信收发系统的设计和实现实验报告

红外通信收发系统的设计和实现实验报告学院：信息与通信工程学院 姓名： 班级： 学号：

红外通信收发系统的设计和实现实验报告 1、课题名称 红外通信收发系统的设计与实现 2、摘要 红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，红外数据传输，使用传输介质――红外线。红外线是波长在750nm～1mm之间的电磁波，是人眼看不到的光线。红外数据传输一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75～25um之间。本实protel软件辅助设计，分析并设计了红外通信系统的发射电路与接收电路，实现了红外信号的无线传输功能和音乐信号的收发功能。 3、关键词 红外线、收发系统、音乐芯片 3、设计任务要求； 1、基本要求： （1）设计一个正弦波振荡器，f≥1kHz，Uopp≥3v； （2）所设计的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可收到无明显失真的输入信号； （3）要求接收端LM386增益设计G=200; （4）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用软件绘制完整的电路原理图（PROTEL）及印制电路板图（PCB） 2、提高要求： 利用音乐芯片产生乐曲，调制LED后发出，接收端接收信号利用喇叭将发送的乐曲无失真的播放出来。 3、探究环节： 探索其它红外光通信收发系统的应用实例，数字调制的解决的方案，给出应用方案。 4、设计思路、总体结构框图；

1、设计思路 系统主要由信号产生电路，红外光发射系统，红外光接收系统三个模块完成基本实验要求，其中信号产生电路分别由信号发生器和音乐芯片代替，电信号经过发生系统转化为红外光信号，经接收系统接受后，光信号转化为电信号，再通过喇叭将其转化为语音信号，实现红外光通信的全过程。 首先主要用信号发生器发出电信号，微弱的电信号经过一个分压式共射电路适当放大，并通过LED红外发送管转化为光信号发送。 信号经接收管接收后，通过运放电路得到较高的输出功率，驱动喇叭发出声音。利用放大器LM386，调节电位器改变其增益，驱动喇叭得到所需功率。再将音乐芯片替代信号发生器重复上述过程即可驱动喇叭发出音乐芯片的声音（此实验为三声门铃声） 2.总体框架图 1、信号的产生 实验中使用了音乐芯片KD-9300或者LX-9300来完成。信号产生也可以使用RC振荡器构成，但信号的幅度不宜过大。 2、红外光发送模块的设计 设计原则主要是考虑红外发送管的工作电流，电流过小，传输距离短，电流过大容易毁坏发光管。（要注意芯片的接法以及发送电路的连接。） 3、红外光接收模块的设计 1）高通滤波器：红外接收的二极管都是光敏二极管，这样普通光对其都成一定程度的影响，为了获得更好的效果，还要在信号输出端加入高通滤波器，消除恒定的外接低频信号的干扰，这样接收效果和灵敏度将显著提高。 2）功率放大器：利用音频功率专用放大器LM386，可以得到50~200的增益，确保驱动喇叭。 所以设计框图如下 光通信收发系统原理图

外调制光纤通信系统设计

课程设计题目：外调制光纤通信系统设计 学院：信息科学与工程学院 年级专业：09级光电子1班 学号：xxxxxxxx 学生姓名：xxxxx 指导教师：xxx

一、设计要求 设计10Gpb速率的外调制光纤链路，保证链路能正常通信，误码率BER小于10-12，对应的品质因数Q大于7 二、设计技术参数 1）DFB-LD（SLM），光源中心波长λ0=1552.5nm（193.1Thz），谱线宽度Δλ=0.1 nm(12.5GHz) 2)光纤传输距离120km 3)光发射机发射光功率范围：10dBm～13dBm，可取10dBm 4)APD光接收机灵敏度范围：-25dBm～-9dBm ，可取-18dBm 5) G.652标准单模光纤，光纤的衰减系数α=0.2dB/km，色散系数D=17ps/nm/km 6) 色散补偿光纤衰减系数α=0.5dB/km, 色散系数D=-100ps/(nm.km) 7) 线路编码为NRZ 8) 连接器损耗α=1dB/个 二、设计要点 链路采用外调制的模式，系统通过电信号（NRZ码）控制光调制器产生光信号。产生的光信号通过光纤传输至信号接收端，经光电探测器转换为电信号，完成链路的传输。 衰减：在实际工作中，光纤有一个衰减系数，光信号会随着传输而衰减。为了使光信号传输到探测器时，信号的功率在光电探测器的灵敏度范围之内，链路设计放大模块将信号放大。 色散：不同频率的光波在光纤中传播的速度不同，频率较小的光传播速度快，频率较大的光传播速度慢。由于链路采用的光源激光器存在一定的带宽，因而光信号在传输过程中会产生色散，传输距离越长，色散现象越严重。针对色散问题，链路设计了色散补偿光纤来消除色散。 因此，设计链路所需要解决的主要问题是色散和衰减。通过改变色散光纤的长度和放大器的放大方法来消除传输中带来的色散问题和衰减问题。另外，在设计时，系统的噪声因素也应考虑在内。 三、链路设计 1.根据要求设计链路 通信链路由信号源、线路编码器、光源、连接器、光纤、必要补偿单元、连接器、光接收机组成。设计时，使用伪随机码发生器充当信号源，用连续波激光器和M-Z调制器组成外调制型光源，用1dB衰减器充当连接器，使用不同参数的光纤分别充当传输光纤和色散补偿光纤，使用7dB衰减器充当系统衰减富余量，使用眼图分析仪来观察链路传输的眼图、分析链路的误码率和品质因数。设计链路，初始时不添加色散光纤（色散光纤长度为0）和增益，检测系统的眼图和品质因数。如下图所示：

多媒体通信技术-2016新颖复习题

多媒体考试复习题 简答题或是概念题 1. 媒体的概念及分类。 答：媒体(medium)是指信息传递和存储的最基本的技术和手段，即信息的载体。 媒体可划分为5大类：(1) 感觉媒体（perception medium） 是指人类通过感觉器官直接产生感觉（感知信息内容）的一类媒体。 这类媒体包括：声音、文字、图像、气味、冷热等。 (2) 表示媒体（representation medium）是指用于数据交换的编码表示。 这类媒体包括：图像编码、文本编码、声音编码等。 其目的是为了能有效地加工、处理、存储和传输感觉媒体。 (3) 显示媒体（presentation medium）是指进行信息输入和输出的媒体。 输入媒体包括：链盘、鼠标、摄像头、话筒、扫描仪、触摸屏等； 输出媒体包括：显示屏、打印机、扬声器等。 (4) 存储媒体（storage medium）是指进行信息存储的媒体。 这类媒体包括：硬盘、光盘、软盘、磁带、ROM、RAM等。 (5) 传输媒体（transmission medium）是指承载信息，将信息进行传输的媒体。这类媒体包括：双绞线、同轴电缆、光缆、无线电链路等。 “多媒体”通常是指感觉媒体的组合，即声音、文字、图像、数据等各种媒体的组合。 2.多媒体通信系统是如何构成的，简述其主要特征。 在物理结构上，多媒体通信系统是由若干个多媒体通信终端、多媒体服务器经过通信网络连接构成的系统。 特征：（1）集成性可处理、存储和传输内容上相互关联的多媒体信息。（2）交互性用户与系统通信过程中具有完全的交互控制能力。（3）同步性使得多媒体信息（文字、图形、声音、图像等）在终端上以时空同步方式工作。 第二章 听阈：人耳能听到的声音的声压，1Hz时为2×10-5Pa。 痛阈：人耳感到疼痛的声压，20Pa。 1等响曲线 人耳对声音响度的感觉与声压级和频率有关，将人耳在听到不同频率纯音(正弦波)时，对所有具有相同音量感的声压用一条曲线表示后得到的曲线族，称为等响曲线。 2听觉的掩蔽效应 由于第一个声音的存在而使第二个声音提高听阈的现象称为掩蔽。当人耳听到符合声音时，若存在响度较高的声音频率分量，那么人耳对响度较低的声音频率分量就不易察觉到了，这种生理现象称为掩蔽效应。 4视觉惰性 当一个景物突然出现在眼前时，需经过一定的时间才能形成一个稳定的主观亮度感觉；同样当一个实际景物从眼前消失后，所看到的印象都不会立即消失，还会暂留一段时间，由此可见人眼亮度感觉的建立与消失都滞后于实际的光刺激，而且此过程是逐步的，这样一种现象就是视觉惰性。 5闪烁（或临界闪烁频率） 如果观察者观察到一个具有周期性的光脉冲，当其重复频率不够高时，便会产生一明一暗的感觉，这种感觉就是闪烁，但当重复频率足够高时，闪烁感觉将消失，随之看到的是一个恒定的亮点。临界闪烁频率就是指闪烁感觉刚刚消失时的频率。 它与脉冲亮度有关，脉冲的亮度越高，临界闪烁频率也相应地增高。 6帧间内插和帧间预测

(通信企业管理)红外通信收发系统的设计与实现

【最新卓越萱理方案您可自由编辑】 （通信企业管理）红外通信收发系统的设计与实现

红外通信收发系统的设计和实现 摘要，Abstractl 壹、引言1 二、设计目的：2 三、设计任务要求2 四、系统设计思路2 五、模块电路设计2 1、语音信号的设计方案2 2、红外光发送模块的设计方案3 3、红外光接收模块的设计方案3 4、高通滤波器4 5、功率放大器4 六、数据测量和功能实现4 七、问题分析4 八、总结4 九、所用元件及测试仪表清单5 摘要： 本文阐述了红外通信的基本工作原理，完成了红外收发器具体的硬件电路设计， 且且详细说明了发射和接收的工作原理，同时指出于设计过程中应该注意的壹些问题。通过实际搭建电路，音乐芯片9300A产生的乐曲，通过调制LED后发出, 于壹定的距离范围之内，接收端能够接收到乐曲信号，利用喇叭能够将乐曲信号无失真的播放出来。从而

完成了整个红外通信系统的收发 关键词：红外通信，调制 Desig nan dlmpleme ntatio nofin fraredcom mun icatio ntran sceiversyste m Abstract: In thispaper,describedthebasicwork in gpri ncipleofi nfraredcom muni cati on, completedthedesignofinfraredtransceiver ' sidiographichardwarecircuit,a n ddetaileddescriptio no fthework in gpri ncipleoftra nsmitti ngan drecei vin g,a lsopo in tedoutthatduri ngthedesig nprocessshouldpayatte nti on tosomepro blems.Throughtheactualcircuitstructures,music9300Achipge neratedmusi c,throughmodulatedLEDa ndemittedthemusicsig nal,i nacerta in dista ncera n ge,thereceiverca nreceivemusicsig nal,a ndthemusicsig nalca nbebroadcastw ithoutdistort ion withtheuseofloudspeaker.Therebycomplet in gthetra nsmitt ingan dreceivi ngofe ntirei nfraredcom mun icatio nsystem. Keywords:i nfraredcom mun icati onm odulatio n 壹、弓I言 随着科技的进步，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，尤其于近距离无线数据通信中得到了广泛的应用?尤其是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，成为许多移动设备、室内办公设备以及手持设备无线数据通信的壹个重要途径。 二、设计目的： 1、掌握简单的红外光通信系统的组成及设计原理;

多媒体应用系统设计

多媒体应用系统设计方法 通过前面的学习我们已经知道，多媒体应用系统提供大量的文本、图形、图像、声音、动画、视频等多媒体信息供用户快速查询，多媒体应用系统已成为计算机应用的重要组成部分。下面将对多媒体应用系统的设计方法进行简要的介绍。 一、多媒体应用系统工程化设计 1．多媒体软件工程概述 从程序设计角度看，多媒体应用系统设计属于计算机应用软件设计范畴，因此可借鉴软件工程开发方法进行。软件工程是一种用系统的方法来开发、操作、维护及报废软件的过程。这一全过程被称为软件的生命周期(Life Cycle)，传统的软件生命周期通常也称为瀑布式(Waterfall)生命周期(见下图)。 其优点在于： （1）便于控制开发的复杂性； （2）便于验证程序的正确性。 其缺点在于： （1）太强调规格说明； （2）设计者早期必须设计出每个细节； （3）需求规格说明文档编写不仅费力，且一致性、 充分性和完整性不能保证； （4）需增加交互性和互动性。 鉴于瀑布式生命周期的缺点，科学家布恩（Boehm）提出了称为螺旋式生命周期（Spiral LifeCycle Model）的模型和概念,如下图所示。 螺旋式生命周期模型（Spiral Life Cycle Model） 采用面向对象的程序设计方法（Object Oriented Programming）与瀑布模型相比较， 区别是： （1）以演示代替传统说明方式； （2）非常适合逻辑问题与动态展示的多媒体设计； 优点是： （1）开发周期短，效率高； （2）软件产品可重用性、移植性好； （3）版本升级方便。 采用螺旋生命周期再配合面向对象的程序设计OOP (Object-Oriented Programming) 方法，是开发多媒体应用系统的主流。 采用面向对象设计程序应符合两个条件: （1）对象为包含具有状态(State)与功能(Function) 的集合（类是具有共同属性与方法的对象的封装，是实现对象的模板）； （2）对象只有在其功能被激活时才能被处理（对象是类的具体实现）。

光纤通信系统总体设计的一些考虑

光纤通信系统总体设计的一些考虑 内蒙古铁通通信工程公司 师林 摘 要：当设计一个光纤通信系统（例如一个数字段）时，首先要弄清所设计系统的整体情况，它所处的地理位置，当前和未来3～5年内对容量的要求，ITU—T的各项建议及系统的各项性能指标，以及当前设备和技术的成熟程度等。在弄清楚情况的基础上，对下述问题进行具体的考虑和设计。 关键词：光纤通信系统，总体设计。 一、选择路由，设置局站 对于一个需要设计的系统，首先要在两个终端站之间选择最合理的路由、设置中继站（或转接站和分路站）。选择路由一般以直、近为依据，同时应考虑不同级别线路（例如一级干线和二级干线）的配合，以达到最高的线路利用效率和覆盖面积。 中间站的设置（中继站、转接站和分路站）既要考虑上下话路的需要，又要考虑信号放大再生的需要。由于光纤通道的衰减和色散使传输距离受限，需要在适当的距离上设置光再生器以恢复信号的幅度和波形，从而实现长距离传输的目的。 传统的O/E/O实再生器具有所谓的3R功能，即再整形（Reshaping）、再定时（Retiming）和再生（Regenerating）功能。这种再生器相当于光接收机和光发射机的组合，设备较复杂，成本很高，耗电也大。目前，在1.55μm波段运行的系统，已普遍采用掺铒光纤放大器（EDFA）代替传统的O/E/O再生器。虽然国际上也在研究具备3R功能的EDFA，但目前实用的EDFA只具备光放大的功能。因此，对高速率、长距离光纤通信系统，当使用级联EDFA时，须考虑对色散的补偿和对放大的自发辐射（ASE）噪声的抑制。 二、确定系统的制式、速率 20世纪90年代中期，SDH设备已经成熟并在通信网中大量使用，考虑到SDH设备良好的兼容性和组网的灵活性，新建设的长途干线和大城市的市话通信一般都应选择SDH设备，长途干线已采用STM－16、多路波分复用的2.5Gbit/s系统、甚至10Gbit/s系统。 对于农话线路，为了节省投资，也可采用速率为34Mbit/s，140 Mbit/s的PDH系统。 三、光纤选型 目前可选择的光纤类型有G.652光纤、G.653光纤、G.654光纤、G.655光纤及大有效面积光纤。G.652光纤是目前已大量敷设。在1.3μm波段性能最佳的单模光纤，该光纤设计简单、工艺成熟、成本底。但这种光纤工作在1.55μm波段时，有＋17ps/km﹒nm左右的色散， 109

(通信企业管理)第章_光纤通信系统的设计精编

（通信企业管理）第章_光纤通信系统的设计

第7章光纤通信系统 于前面几章中，我们已经学习了光纤通信系统中基本元器件的功能，从光源、光检测器、光放大器等有源器件到连接器、隔离器等无源器件。于这章里我们将讨论如何将这些器件通过光纤组合形成具有完整通信功能的系统。光纤通信系统就其拓扑而言是多种多样的，有星形结构、环形结构、总线结构和树形结构等，其中最简单是点到点传输结构。从应用的技术来见，分光同步传输网、光纤用户网、复用技术、高速光纤通信系统、光孤子通信和光纤通信于计算机网络中的应用等等。从其地位来分，又有骨干网、城域网、局域网等。不同的应用环境和传输体系，对光纤通信系统设计的要求是不壹样的，这里我们只研究简单系统的设计，即点到点传输的光纤通信系统。内容包括设计原则、数字和模拟通信系统的设计，最后给出了设计实例，以期读者对光纤通信方面的知识有壹全面了解。 6.1设计原则 6.1.1工程设计和系统设计 光纤通信系统的设计包括俩方面的内容：工程设计和系统设计。 工程设计的主要任务是工程建设中的详细经费概预算，设备、线路的具体工程安装细节。主要内容包括对近期及远期通信业务量的预测；光缆线路路由的选择及确定；光缆线路敷设方式的选择；光缆接续及接头保护措施；光缆线路的防护要求；中继站站址的选择以及建筑方式；光缆线路施工中的注意事项。设计过程大致可分为：项目的提出和可行性研究；设计任务书的下达；工程技术人员的现场勘察；初步设计；施工图设计；设计文件的会审；对施工现场的技术指导及对客户的回访等。 系统设计的任务遵循建议规范，采用较为先进成熟的技术，综合考虑系统经济成本，合理选用器件和设备，明确系统的全部技术参数，完成实用系统的合成。 6.1.2系统设计的内容 光纤通信系统的设计涉及到许多相互关联的变量，如光纤、光源和光检测器的工作特性、

多媒体技术的应用现状new

学院： 班级： 姓名： 学号： 授课教师：

多媒体技术的应用 多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，是新一代电子技术发展和竞争的焦点。多媒体技术融计算机、声音、文本、图像、动画、视频和通信等多种功能于一体，借助日益普及的高速信息网，可实现计算机的全球联网和信息资源共享，因此被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业，并正潜移默化地改变着我们生活的面貌。 多媒体包括 （1）文本：由语言文字和符号字符组成的数据文件。 （2）图像：通过描述画面中各个像素的亮度和颜色等组成的数据文件。也叫点位图或位图图像。 （3）图形：矢量图形的简称。即生成一幅图形由数学方法组成的数据文件。一般可将图形看作是图像的抽象。 （4）动画：将静态的图像、图形及连环图画等按一定时间顺序显示而形成连续的动态画面。 （5）音频：声音信号，即相应于人类听觉可感知范围内的频率。 （6）视频：可视信号，即计算机屏幕上显示出来的动态信息，如动态图形、动态图像、动画等。而多媒体技术，是指采用计算机技术，将各种媒体以数字化的方式集成在一起，从而使计算机具有了能同时获取、处理、编辑、存储和展示多体信息的能力。 1多媒体技术涉及的内容 多媒体技术是使用计算机交互式综合技术和数字通信网络技术处理多种表示媒体——文本、图形、图像、视频和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个交互式系统。 它主要涉及如下几个部分： 1.1多媒体数据压缩，图像处理：它包括HCI与交互介面设计、多模态转换、压缩与编码和虚拟现实等。 1.2音频信息处理：它包括音乐合成、特定人与非特定人的语音识别、文字——语音的相互转换等。 1.3多媒体数据库和基于内容检索：它包括多媒体数据库和基于多媒体数据库的检索等。 1.4多媒体著作工具：它包括多媒体同步、超媒体和超文本等。 1.5多媒体通信与分布式多媒体：它包括CSCW、会议系统、VOD和系统设计等。 1.6多媒体应用：CAI与远程教学、GIS与数字地球、多媒体远程监控等。 2多媒体技术的应用现状 多媒体技术的开发和应用，使人类社会工作和生活的方方面面都沐浴着它所带来的阳光，新技术所带来的新感觉、新体验是以往任何时候都无法想象的。 2.1多媒体数据压缩，图像处理的应用 多媒体计算机技术是面向三维图形、环绕立体声和彩色全屏幕运动画面的处理技术。而数字计算机面临的是数值、文字、语言、音乐、图形、动画、图像、视频等多种媒体的问题，它承载着由模拟量转化成数字量信息的吞吐、存储和传

光纤通信系统设计实例

光纤通信系统设计 1 概述 图 1.1 标准光纤通信系统架构 2 模拟系统设计 光纤系统中，各组件的累加损耗应足够低以符合探测器的阈值要求。模拟系统中，充足的功率意味着高SNR，另外，组件的组合应该提供足够的带宽以通过较高的调制频率，因此，应对单个器件的损耗和带宽进行分析，并计算整个系统的功率分配和带宽预算。 2.1 系统规格 2.1.1 初始方案 以设计简单的点对点视频系统为例，电视广播信号的带宽为6MHz，要求SNR为50dB。 表2.1 系统方案一：窄带宽和低功率 Carrier Source LED0.8-0.9um Information Channel MMF (SI or GRIN) Detector PIN-PD 表2.2 系统方案二：高带宽和高功率 Carrier Source LD 1.3um Information Channel SMF Detector APD 2.1.2 负载电阻计算 已知PIN-PD的电容和传输带宽，根据方程 求得负载电阻

取近似值，计算得为6.24MHz。 2.2 功率预算 2.2.1 平均光功率计算 标准的SNR方程是 由于使用PIN-PD作为光电探测器，假设系统是热噪声限系统，调制系数m为100%，SNR方程简化为 由于放大器噪声的存在，将实际温度T替换为等效噪声温度，假设环境温度T为300K，放大器噪声系数F为2，则，又已知PD响应率为，计算平均光功率P为 取P近似值为。 2.2.2 平均光电流计算 根据平均光功率P为，计算得PIN-PD的平均光电流，远大于暗电流（几个纳安），因此系统中暗电流的影响可以忽略，计算热噪声电流均方值 散粒噪声电流均方值 可以得到，热噪声功率是散粒噪声功率的近7倍，符合最开始采用热噪声限模型的假设。 预测平均光电流为时，并没有驱动探测器进入非线性区，最大饱和电流等于偏置电压与负载电阻的比值，使用5V偏压时，最大允许电流为（或），远远大于，系统不存在饱和问题。 2.2.3 详细方案 光源SE LED SI MMF

“可见光通信设计报告”

全国大学生电子设计大赛 自由空间光通信 作品类别：xxxxxxxxxxxxx 队长：队员： 指导教师：

自由空间光通信 摘要：本系统完成了自由空间光通信的设计。采用激光作为载波将手机加收到的信号发给接收端，通过TL494芯片所产生的方波对信号进行调制解调，利用硅光电池接收信号，再由功率放大器将信号输出。经过测试，我们的系统满足设计要求。 关键词：激光； TL494芯片；功率放大器 1 方案论证与比较 任务要求中明确提出，设计的系统的通讯距离要达到20m。针对题目要求，硬件主要处理的问题是信号的预处理、信号的发射、信号的调制、信号的解调与驱动和信号的接收。以下将对各方案进行分析论证。 1.1 发射部分载波方案论证与选择 方案一：非激光通信，如：红外线通信、紫外线通信。 方案二：激光通信。 方案选择论证： 方案一非激光红外线、紫外线通信的原理是一样的，就拿红外线通信来说，它可传输语言、文字、数据、图像等信息，适用于沿海岛屿间、近距离遥控、飞行器内部通信等。其通信容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好，设备结构简单，体积小、重量轻、价格低。但在大气信道中传输时易受气候影响。 方案二激光通信，由于激光具有相干性好、准直性好，采用激光作为通信系统中信号的载波，可使信号稳定传输，不易受外界环境的干扰。本系统采用方案二。 1.2 信号调制解调部分方案论证与选择 方案一：PWM脉宽调制，用硬件设计可调PWM脉宽调制，利用可调的脉宽信号控制载波。PWM脉宽调制的设计图如图1。 方案二：采用TL494芯片产生占空比可调的方波，用这个方波也可以控制载波。TL494的内部电路图如图2所示。

基于光纤通信系统的光接收机前端电路的设计毕业设计

本科毕业设计（论文）

南通大学毕业设计（论文） 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：日期： 本论文使用授权说明 本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。 （保密的论文在解密后应遵守此规定） 学生签名：指导教师签名：日期： 2

摘要 随着通信技术产业的迅速发展，光纤通信由于其频带宽、容量大、损耗低、抗辐射等诸多优点成为高速通信系统研究热点。光接收机在整个光纤通信系统中占有重要地位，而前置放大器和限幅放大器是构成光接收机的两个关键电路，所以它们的性能在很大程度上决定了光接收机甚至是光纤通信系统的性能。 为了设计一个满足性能要求、结构简单的光接收机，我们对前置放大器和限幅放大器进行了详细的分析设计，利用电路仿真软件Pspice对跨阻型前置放大器进行了直流分析、交流分析和温度分析等。也对限幅放大器进行了单元电路的设计与仿真。通过对两种电路的分析设计，实现了高增益大带宽的放大目标，可以最大地消除寄生参量的影响，减小混合电路的组装环节，使集成电路的速度性能和可靠性得到显著的提高。 关键词：光接收机，前端放大电路，前置放大器，限幅放大器

ABSTRACT With the rapid development of communication technology industry, optical fiber communication have become the high-speed communications systems research focus because of its frequency bandwidth, large capacity, low loss, anti-radiation, and many other advantages.Optical receiver plays an important role in the optical communication systems, and the preamplifier and limiting amplifier is the two key circuits which constitute the optical receiver, so their performance largely determines the performance of the optical receiver and even the optical fiber communication systems. In order to design an optical receiver which meets the performance requirements and has a simple structure, we analyze and design the preamplifier and limiting amplifier in detail, and we use the circuit simulation software Pspice for transimpedance type preamplifier’s DC analysis, AC analysis and temperature analysis. We also design and simulate unit circuit of limiting amplifier.Through the analysis of the two circuit design, we achieve the amplified target of high gain and large bandwidth, it can eliminate the effects of parasitic parameters largely and reduce the assembly of hybrid circuits,so the speed performance and reliability of integrated circuits can be improved significantly. Keywords:Optical Receiver, Front-end Amplifier, Preamplifier, Limiting Amplifier

【开题报告】基于JAVA 的多媒体展示系统设计与实现

开题报告 计算机科学与技术 基于JAVA 的多媒体展示系统设计与实现 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 1．国内外发展状况： 在日常生活中，多媒体技术的多样性有利于知识的获取与保持，多媒体计算机提供的是多种感官的综合刺激。这是非常重要的。多媒体技术既能看得见，又能听得见，还能用手操作。这项技术无论是现在还是将来都充满了极大的发展空间，值得提出的是：多媒体技术与网络通信技术的结合自然对社会的进步产生深远的影响。据相关资料记载：自1995年末，在国际信息界有—件最引人注目的大事，就是美国SUN公司在Intemet上推出了“www浏览器HotJava”，这是SUN公司用Java语言开发的—种全新的可动态执行的浏览器。其突出特点是具有动画功能，可向用户提供超文本格式的图形、图像、语音、动画与卡通等多种媒体售息；并能把静态变成可动态执行的代码，这就彻底改变了Intemet浏览器只能用来查询检索Intemet网上信息的状况，为Intemet的教育直用开辟了新的广阔前景，这是因为HotJava的动态可执行特|生无异于赋给用户一种远程交互的功能。利用HotJava的这种动态可在检索到某些重要文献或教学资料时，不仅能看到静止页面还可点击某个图标或热键而看到图文声并茂的仿真实验。显然，这样一种交互功能和用第—代Intemet浏览器(如MoSaicNetscape)只能观看静态页面身效果相比是有本质区别的。 目前不仅西方发达国家在大力开发基于Intemet的多媒体应用，就是台湾、香港等地区也在这方面投入相当多的人力和物力，这是多媒体教育应用中十分值得引起我们重视的一个新趋势，也是当前发展最快的—个趋势，多媒体的未来孕育着无限的生机。美国APPLE公司成立计算机多媒体实验室，主要研究计算机技术同多种信息媒体相结合，并首次推出machtion系统机。荷兰电子制造业巨头飞利浦电子公司早就开始研制五英寸的显示器。所以多媒体技术的数字化将会是未来技术的扩张主流，而作为多媒体技术赖以存在和发展的重要基石。

多媒体技术的未来发展及应用展望

多媒体技术与应用论文 多媒体技术未来发展与应用展望 姓名：XXX 学号：XXXXXXXXX 上课时间：周日一、二、三、四节

摘要 当今社会，多媒体技术迅速兴起，蓬勃发展，其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落，正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。多媒体技术从问世起即引起人们的广泛关注，并迅速由科学研究走向应用、走向市场，其应用领域遍及人类社会的各个方面。早期的人们，通过交谈与手势交流信息。随着社会的进步，信息传播的方式发生了变化，开始有了文字和图片，后来又有了照片乃至电报、电话、录音、广播、电视、电影、计算机网络等等。这些技术的有机结合，对科技界、产业界、教育界、创作、娱乐界及军事指挥等领域产生了强劲的冲击波，它给传统的微型计算机、音频、视频设备带来了革命性的变革，对大众传播媒介产生了巨大影响。多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，是新一代电子技术发展和竞争的焦点。它的出现使得我们的计算机世界丰富多彩起来，也使得计算机世界充满了人性的气息。 关键词：多媒体应用技术发展前景 一、多媒体技术概论 多媒体技术兴起于80年代末期,是近几年来计算机领域中最热门的技术之一。它是一种把文本、图形、视频、动画和声音等运载信息的媒体集成在一起，并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术。它实质上是综合了计算机、图形学、图像处理、影视艺术、音乐美术、教育学、心理学、人工智能、信息学、电子技术学等众多学科与技术的一门技术，它集文字、图形、图像、声音、二维三维动画等各种信息于一体，能充分调动视觉和听觉处理功能。 它主要涉及如下几个部分： 1．1 多媒体数据压缩，图像处理：它包括HCI与交互介面设计、多模态转换、压缩与编码和虚拟现实等。 1.2 音频信息处理：它包括音乐合成、特定人与非特定人的语音识别、文字——语音的相互转换等。 1.3 多媒体数据库和基于内容检索：它包括多媒体数据库和基于多媒体数据库的检索等。 1.4 多媒体著作工具：它包括多媒体同步、超媒体和超文本等。 1.5 多媒体通信与分布式多媒体：它包括CSCW、会议系统、VOD和系统设计等。 1.6 多媒体应用：CAI与远程教学、GIS与数字地球、多媒体远程监控等。 多媒体所涉及的技术楞广，其主要特点如下： (1)集成性。多媒体技术是多种媒体：的有机集成，它集文字、文本、图形、图像、视频、语音等多种媒体信息于一体。 (2)协同性。每一种媒体都有其自身规律，各种媒体之间必须有机地配合才能协调一致。多种媒体之问的协调以及时间、空间的协调是多媒体的关键技术之一。 (3)交互性。通过各种媒体信息，使参与的各方都可以进行编辑、控制和传递。 (4)实时性。实时多媒体分布系统把计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性有机地结合在一起。 多媒体技术的产生和发展，是技术和应用发展的必然。在信息社会，人们迫切希望计算机能以人类习惯的方式提供信息服务，因而多媒体技术应运而生。它的出现，使得原本"面

简易无线光通信系统设计详述(DOC)

1.1 简易无线光通信系统 光通信分为有线光通信和无线光通信两种。光通信的主要方式是有线光通信即光纤通信，它已成为广域网、城域网的主要传输方式之一。 无线光通信又被称为自由空间光通信(FSO，Free Space Optical communication)。近年来，随着“最后一公里”对高带宽、低成本接入技术的迫切需求，FSO在视距传输、宽带接入中有了新的发展机遇，同时由于光通信器件制造技术的飞速发展，无线光通信设备的制造成本大幅下降，FSO得到越来越多的应用。 本小节介绍用红外光进行语音信号无线传输的简单系统，这种简单的、实验性的无线光通信系统是真实无线光通信系统的简化，其组成如图1-1所示。 图1-1 简易的光无线语音传输系统 在一个系统项目开始设计时，要确定实现系统功能的方法原理，并根据项目要求确定系统的需求并发展出一个针对这些需求的计划，即确定系统包括的组成部分、各部分的性能指标以及它们与系统性能之间的关系。然后根据各个组成部分的指标进行单元电路设计。 通过对简易的光无线语音传输系统设计、制作与调试，目的是：1）了解分析设计的系统需求并发展出解决方案的过程，2）学习单元电路的设计、测试与调整的方法，特别是模拟电路的设计与调试。 1.1.1 系统功能要求及基本解决思路 一、系统功能要求 1、基本要求 （1）设计制作一个可以传送语音信号的无线光通信设备； （2）语音信号频率范围：300Hz～3400Hz； （3）通信距离不小于10m； （4）发送端用驻极体话筒拾取语音； （5）接收端输出到喇叭的最大功率0.5W。 2、扩展要求 （1）减小环境光对通信的影响； （2）拓展通信距离（不小于100m）； （3）收发两端均采用单电源供电。 第 3 页共20 页

OptiSystem仿真实例

OptiSystem 仿真实例 目录 1光发送机（Optical Transmitters）设计 1.1光发送机简介 1.2光发送机设计模型案例：铌酸锂（LiNbO3）型Mach-Zehnder调制器的啁啾（Chirp） 分析 2光接收机（Optical Receivers）设计 2.1光接收机简介 2.2光接收机设计模型案例：PIN光电二极管的噪声分析 3光纤（Optical Fiber）系统设计 3.1光纤简介 3.2光纤设计模型案例：自相位调制（SPM）导致脉冲展宽分析 4光放大器（Optical Amplifiers）设计 4.1光放大器简介 4.2光放大器设计模型案例：EDFA的增益优化 5光波分复用系统（WDM Systems）设计 5.1光波分复用系统简介 5.2光波分复用系统使用OptiSystem设计模型案例：阵列波导光栅波分复用器（AWG ） 的设计分析 6光波系统（Lightwave Systems）设计 6.1 光波系统简介 6.2 光波系统使用OptiSystem设计模型案例：40G单模光纤的单信道传输系统设计 7色散补偿（Dispersion Compensation）设计 8.1 色散简介 8.2 色散补偿模型设计案例：使用理想色散补偿元件的色散补偿分析 8孤子和孤子系统（Soliton Systems） 9.1 孤子和孤子系统简介 9.2 孤子系统模型设计案例： 9结语

1 光发送机（Optical Transmitters ）设计 1.1 光发送机简介 一个基本的光通讯系统主要由三个部分构成，如下图1.1所示： 作为一个完整的光通讯系统，光发送机是它的一个重要组成部分，它的作用是将电信号转变为光信号，并有效地把光信号送入传输光纤。光发送机的核心是光源及其驱动电路。现在广泛应用的有两种半导体光源：发光二级管（LED ）和激光二级管（LD ）。其中LED 输出的是非相干光，频谱宽，入纤功率小，调制速率低；而LD 是相干光输出，频谱窄，入纤功率大、调制速率高。前者适宜于短距离低速系统，后者适宜于长距离高速系统。 一般光发送机由以下三个部分组成： 1) 光源（Optical Source ）：一般为LED 和LD 。 2) 脉冲驱动电路（Electrical Pulse Generator ）：提供数字量或模拟量的电信号。 3) 光调制器（Optical Modulator ）：将电信号（数字或模拟量）“加载”到光波上。以 光源和调制器的关系来看，可划分为光源的内调制和光源的外调制。采用外调制器，让调制信息加到光源的直流输出上，可获得更好的调制特性、更好的调制速率。目前常采用的外调制方法为晶体的电光、声光及磁光效应。 图1.2为一个基本的外调制激光发射机结构：在该结构中，光源为频率193.1Thz 的激光二极管，同时我们使用一个Pseudo-Random Bit Sequence Generator 模拟所需的数字信号序列，经过一个NRZ 脉冲发生器（None-Return-to-Zero Generator 转换为所需要的电脉冲信号，该信号通过一个Mach-Zehnder 调制器，通过电光 图1.1 光通讯系统的基本构成 1）光发送机 2） 传输信道 3）光接收机 图2 外调制激光发射机

多媒体信息查询系统设计方案

xxxx弱电项目单项工程 触 摸 屏 信 息 查 询 系 统 昆明通信工程有限公司昆明分公司2014年6月24日

目录 一、系统概述 (3) 1.1用户需求分析 (3) 1.1.1电子公告及信息查询系统功能 (3) 1.1.2系统技术要求分析 (3) 二、系统设计 (4) 2.1系统方案说明 (4) 2.2信息管理控制中心子系统 (5) .2.3、电子公告发布子系统 (7) 2.4触摸屏查询子系统 (12) 三、主要设备介绍 (15) 3.1红外线触摸屏 (15)

一、系统概述 随着经济的发展、城市的发展、人民生活水平的提高，使得城市的流动性日益加强，各种商务、旅游、会议、涉外等活动日渐增多，做为城市窗口的商场自然也繁荣发展起来，随之而来的竞争也不可避免，其中最为重要的竞争无疑将是服务的竞争。 商场多媒体电子公告系统则成为了星级商场必不可少的一个子系统，采用计算机网络传输技术建立起的最先进、最方便、操作最简单的信息公布系统，可以通过网络将不同信息发布到不同的区域。信息发布的内容主要包括两方面：第一部分是对外信息发布：如欢迎信息、会议导引、商品信息、活动通知、特色介绍、天气预报、宣传资料、滚动字幕、促销信息等等。第二部分是对内信息发布：内部通知、楼层平面图、办公自动化等等。另一方面可以获得可观的广告收益。 商场多媒体触摸查询系统是直接面向消费者、具有交互性的信息查询及消费者反馈的电脑网络系统，是利用当今先进的电脑网络系统进行信息服务和宣传的工具。它能使大量的信息快速、准确的传递给消费者，并能在第一时间得到消费者的反馈调查数据。 1.1用户需求分析 1.1.1电子公告及信息查询系统功能 ●查询和展示系统 ●引导信息显示 ●公告信息发布 ●视频、娱乐节目、公益广告、商业广告等高质量的视音频节目 ●天气预报等各类生活资讯 ●临时通告和紧急通告 1.1.2系统技术要求分析 1) 电子公告系统： ●系统可以提供各类信息采、编、播功能 ●系统采用计算机网络传输、分布式远程控制结构，自动播出控制 ●可以播放娱乐节目和商业广告节目 ●可以编排播出计划 ●显示设备为等离子、液晶电视、超大投影、LED等设备，要求提供远程控制设备显示状态 ●可以支持实时发布周边主要城市地区当前天气、污染指数、股票行情、收视情况等信息

基于红外的数据通信模块的设计与实现

技术创新 中文核心期刊《微计算机信息》（嵌入式与ＳＯＣ）２００８年第２４卷第６－２期 ３６０元／年邮局订阅号：８２－９４６ 《现场总线技术应用２００例》 电子设计 基于红外的数据通信模块的设计与实现 ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＤａｔａＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＭｏｄｕｌｅＢａｓｅｄｏｎＲｎｆｒａｒｅｄ （军械工程学院） 陈海胡建旺祝爱民 ＣＨＥＮＨａｉＨＵＪｉａｎ－ｗａｎｇＺＨＵＡｉ－ｍｉｎ 摘要：红外通讯采用点对点的数据传输协议，是目前国际上普遍采用的无线传输技术。文章概述了红外通信的基本原理和ＩｒＤＡ标准的规范和协议，完成了红外收发器具体的硬件电路设计，并且详细说明了发射和接收的工作原理，最后给出了红外通信的程序流程图，并指出在设计过程中应该注意的一些问题。关键词：红外通信；单片机；ＩｒＤＡ；无线通讯；调制解调中图分类号：ＴＰ２１９文献标识码：Ａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｉｓａｐｏｉｎｔｔｏｐｏｉｎｔｐｒｏｔｏｃｏｌｔｏｄｅｌｉｖｅｒｔｈｅｄａｔａ，ｉｔ’ｓｕｓｅｄｗｉｄｅｌｙｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄａｔｐｒｅｓｅｎｔ．ＴｈｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｒｉｔｅｒｉｏｎａｎｄｔｈｅｐｒｏｔｏｃｏｌｏｆＩｒＤＡａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ；ｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｉｓａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄ，ｔｈｅｗｏｒｋｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｅｎｄｉｎｇａｎｄｒｅｃｉｖｉｎｇｉｓｅｘｐｌａｉｎｅｄｉｎｄｅ－ｔａｉｌ，ｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｍｅｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｉｎｆｒａｒｅｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｓｉｎｔｒｏｕｄｕｃｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｑｕｅｓｔｉｏｎｓａｒｅｐｏｉｎｔｅｄｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｆｒａｒｅｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ；ＩｎｆｒａｒｅｄＤａｔａＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ；ｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｎｉｃａｔｉｏｎ；ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ 文章编号：１００８－０５７０（２００８）０６－２－０２８８－０２ １引言 红外通讯采用点对点的数据传输协议，是目前国际上普遍采用的无线传输技术。它采用红外波段内的近红外线，波长在 ０．７５ｕｍ至２５ｕｍ之间，通讯距离一般在０到１米之间，它的频率 高于微波而低于可见光。由于这种通信方式具有可靠性高、保密性好、设计成本低、连接方便、简单易用、结构紧凑等特点，在电子产品中具有广阔的发展潜力。目前，已被广泛应用于遥控遥测、智能仪表、计算机终端、电话机、移动电话、寻呼机、电子商务、数字照相机、工业设备和医疗设备等领域。 ２红外通信原理及标准 红外通信是利用９５０ｎｍ近红外波段的红外线为传递信息的载体，即通信信道。发送端用脉时调制（ＰＰＭ）方式，将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，并利用该脉冲序列驱动红外线发射管以光脉冲的形式向外发射红外光，而接收端将接收到的光脉冲信号转换成电信号，在经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原成二进制数字电信号后输出。简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输，而红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。 ＩＲＤＡ标准包括三个基本规范和协议：物理层规范（ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒＬｉｎｋＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ），连接建立协议（ＬｉｎｋＡｃｃｅｓｓＰｒｏｔｏｃｏｌ：Ｉｒ－ ＬＡＰ）和连接管理协议（ＬｉｎｋＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌ：ＩｒＬＭＰ）。 物理层规范制定了红外通讯硬件设计上的目标和要求，ＩｒＬＡＰ和ＩｒＬＭＰ为两个软件层，负责对连接进行设置、管理和维护。 ３硬件设计 红外收发器由发射和接收两部分组成，如图１所示图１红外收发电路原理图 ３．１发射部分 ４８０ｋＨＺ陶瓷振子与７４ＬＳ０４组成的振荡器，经７４ＬＳ２９０十二分频后形成４０ｋＨＺ载波（占空比约１／３）。ＳＴＢ为发送选通端（低电平有效）用于控制收发器状态。当该信号为高电平时，禁止发送红外信号；若ＳＴＢ为低电平时，反向后的异步串行数据调制４０ｋＨＺ载波，然后推动达林顿管，使红外二极管发送信号。异步通信时，由于数据发送端（ＴＸＤ）在信号状态时为“１”，所以也可将ＳＴＢ端直接接地，仅由ＴＸＤ来控制信号发送。红外发射二极管采用ＨＧ５０５中功率发射管，峰值发射波长为９３０ｎｍ，辐射功率为５１ｍＶ。 ３．２接收部分 采用专用线性放大集成电路ＣＸＡ２０１０６。它采用８脚单列直插式塑料封装，内部包括自动偏置控制电路、前置放大、限幅 放大、带通滤波、峰值检波、积分比较和施密特整形输出电路等。它具有自动偏压控制电路（ＡＢＬＣ），以均衡放大强弱不同的信号，再配合少量外接元件，能完成对红外信号遥控接收与处理的全部功能。红外信号经光敏二极管进行光电转换后，在ＩＣ内部经过两级放大、带通滤波、峰值检波和积分整形后，由第六脚输出串行数据信号。红外接收二极管家电采用ＰＨ３０２，其光敏范围 ７５０～１０００ｎｍ，受光面积９ｍｍ２，实际应用中采用４片并联方式增大接收面积。接收部分由于放大倍数高，必须全金属屏蔽以免拾 陈海：硕士 基金资助：总装科研项目（编号不公开） ２８８－ －