紅外線技術(shù)在電子通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

黃文靜

（公誠(chéng)管理咨詢有限公司第六分公司，佛山 528000）

紅外線能夠?qū)嵭型ㄐ?，可以低速率、短距離傳輸通信數(shù)據(jù)，有效降低能耗，提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平，使其凸顯出點(diǎn)對(duì)點(diǎn)高效連接數(shù)據(jù)的特性。在當(dāng)前電子通信系統(tǒng)中紅外線技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)出全新的特點(diǎn)，并通過(guò)本身傳輸信息優(yōu)勢(shì)，形成較強(qiáng)的抗干擾性能，在傳輸信息中產(chǎn)生穩(wěn)定的信號(hào)，產(chǎn)生十分廣泛的應(yīng)用范圍。但是，紅外線技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了一部分不足，對(duì)其應(yīng)用研究具有一定的實(shí)際意義。

1 紅外線技術(shù)

紅外通信具體是通過(guò)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)開(kāi)展調(diào)制與解調(diào)，從而可以有效傳輸紅外信道；紅外通信接口主要是針對(duì)紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。有關(guān)紅外通信，技術(shù)原理是在900-1000M 范圍內(nèi)的紅外波，其是傳輸信息的媒介，利用發(fā)射設(shè)備，通過(guò)高頻調(diào)制利用紅外線發(fā)出二進(jìn)制信號(hào)，利用接收設(shè)備，解調(diào)接收的紅外高頻信號(hào)產(chǎn)生原本的信息，進(jìn)一步傳輸紅外通信。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，在通信信號(hào)最初階段，當(dāng)啟動(dòng)不同系統(tǒng)指令時(shí)，這時(shí)指令信號(hào)電路出現(xiàn)各種脈沖編碼，產(chǎn)生指令信號(hào)，利用電路實(shí)施調(diào)制，轉(zhuǎn)化形成脈沖調(diào)制信號(hào)，利用驅(qū)動(dòng)電路處置形成紅外信號(hào)，做好最初的通信工作。

（1）優(yōu)點(diǎn)：一是憑借彼此轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)電脈沖與紅外光脈沖成功收發(fā)無(wú)線數(shù)據(jù)。二是替代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接線纜。三是小角度，短距離，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線傳輸數(shù)據(jù)，具有較強(qiáng)的保密性。四是形成較高的傳輸效率，目前廣泛應(yīng)用4M 速率的FIR 技術(shù)。五是不透光材料具備的阻隔特點(diǎn)，可以分隔的特點(diǎn)，物理限定使用特點(diǎn)，便于集群應(yīng)用；紅外線技術(shù)應(yīng)用空間突出了限定特點(diǎn)。在傳輸操作中，遭遇無(wú)法透光的材料，比如墻面。必將產(chǎn)生反射，基于這一特點(diǎn)，對(duì)每套設(shè)備存在的物理空間不同應(yīng)用有效明確。六是占用無(wú)頻道資源的特點(diǎn)，憑借傳輸數(shù)據(jù)的特點(diǎn)明確其不具備占用無(wú)線頻道資源的特點(diǎn)，增加了安全水平。將竊聽(tīng)數(shù)據(jù)應(yīng)用在限定空間內(nèi)絕不容易。七是優(yōu)良的互換特點(diǎn)。由于科學(xué)利用了光傳輸，在相同的頻率環(huán)境中，可以交換使用發(fā)射與接收設(shè)備。八是不存在有害的輻射，科學(xué)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，紅外線不會(huì)傷害人體，所以產(chǎn)品表現(xiàn)出綠色的特點(diǎn)。

（2）優(yōu)點(diǎn)：由于受到視距因素的影響，直接縮短了傳輸距離，需要為通信設(shè)備選擇相對(duì)固定的位置，采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的形式有效進(jìn)行連接傳輸，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過(guò)程中直接影響了操作的靈活性[1]。

2 基于紅外線技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)：紅外線是肉眼難以發(fā)現(xiàn)的光線，在傳輸過(guò)程中通常選擇紅外波段范圍內(nèi)的近紅外線。在這次設(shè)計(jì)中，具體包括紅外發(fā)射以及接收兩個(gè)流程，首先，在設(shè)計(jì)中，可以向發(fā)射紅外電路部分傳遞數(shù)字信號(hào)，之后科學(xué)調(diào)制這一電路以后，轉(zhuǎn)換信號(hào)并對(duì)紅外光信號(hào)有效模擬，在空氣中可以有效達(dá)到無(wú)線傳輸?shù)哪繕?biāo)，當(dāng)其被電路部分接收以后，通過(guò)有關(guān)的電路解調(diào)，還原處理紅外光信號(hào)產(chǎn)生經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理形成的數(shù)字信號(hào)，利用單片機(jī)處理獲得原編碼數(shù)據(jù)?？茖W(xué)引用紅外線技術(shù)，具體憑借發(fā)射芯片有效傳播紅外線。當(dāng)開(kāi)啟遙控器時(shí)，紅外信號(hào)傳輸至接收器，并成功轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蛴行ёR(shí)別的電信號(hào)，通過(guò)調(diào)解處置以后，流經(jīng)接收器傳遞原編碼，從而做出準(zhǔn)確判斷。PC 機(jī)憑借芯片與單片機(jī)完成通信，解碼處理信號(hào)以后，開(kāi)啟遙控器，在窗口顯示不同數(shù)字。

（2）軟硬件設(shè)計(jì)：一是軟件設(shè)計(jì)。結(jié)合脈沖編碼采取的原則，開(kāi)展對(duì)應(yīng)的延時(shí)運(yùn)行，促使這一端口傳遞寬度既定的數(shù)據(jù)脈沖，憑借示波器對(duì)其有效檢查，獲得相對(duì)可靠的脈沖序列。向串口傳輸數(shù)據(jù)并查看，無(wú)論采取什么樣的發(fā)射器，都能夠利用對(duì)串口數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察從而獲得識(shí)別碼，達(dá)到不同的目標(biāo)。二是硬件設(shè)計(jì)。接收器內(nèi)部初步完成了接收、放大、解調(diào)操作，當(dāng)獲得紅外載波光信號(hào)時(shí)，低電平有效輸出，反之則對(duì)高電平有效輸出，進(jìn)一步調(diào)制時(shí)斷時(shí)續(xù)的光信號(hào)產(chǎn)生連續(xù)不斷的方波信號(hào)，通過(guò)單片機(jī)的內(nèi)部處理可以對(duì)原始數(shù)據(jù)有效轉(zhuǎn)換。在提升過(guò)程中產(chǎn)生捕捉，對(duì)比兩次捕捉形成的通道寄存設(shè)備，獲得具有周期特點(diǎn)的脈沖信號(hào)，結(jié)合數(shù)據(jù)傳遞的時(shí)序圖，順利還原最初的數(shù)據(jù)[2]。

（3）紅外調(diào)制技術(shù)：一是脈沖調(diào)制的必要性。要想盡可能縮短紅外通信的距離，有利于接收端獲取混合外部照明與干擾中的有用信號(hào)，從而積極提升發(fā)射端的操作水平，在接收端形成較大的信號(hào)電流與信噪比。但是，紅外發(fā)光二極管難以開(kāi)展全天候的操作，將脈寬調(diào)制技術(shù)應(yīng)用在發(fā)送端，如此，可以有效提升二極管發(fā)光功率。二是調(diào)制信號(hào)的普遍方法有兩種：利用脈沖串形成的時(shí)間間隔對(duì)信號(hào)有效調(diào)制以及采取脈沖寬度有效調(diào)制脈寬[3]。

（4）系統(tǒng)測(cè)試：設(shè)計(jì)接收數(shù)據(jù)部分，針對(duì)接收數(shù)據(jù)的程序，具體是指對(duì)正確一幀數(shù)據(jù)有效接收，之后設(shè)計(jì)一個(gè)字節(jié)的錯(cuò)誤校驗(yàn)，錯(cuò)誤數(shù)據(jù)幀，對(duì)數(shù)據(jù)信息嚴(yán)格進(jìn)行劃分。在設(shè)計(jì)實(shí)施命令部分，可以接收系統(tǒng)中的一幀準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，憑借總線中主控器，對(duì)本機(jī)呼叫科學(xué)判斷，若是，則針對(duì)全部接收獲得的從機(jī)，都與，命令有效響應(yīng)，同時(shí)利用密碼方法，設(shè)計(jì)所需的權(quán)限，成功保存密碼與地址。之后利用總線傳遞數(shù)據(jù)，操作結(jié)束以后，對(duì)發(fā)生接收時(shí)間的標(biāo)記有效清除。在實(shí)際通信中，對(duì)數(shù)據(jù)中的0和1準(zhǔn)確區(qū)分，進(jìn)一步獲得傳遞中的信息[3]。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)今，在人們的日常生活與工作中電子通信技術(shù)形成了廣泛的應(yīng)用范圍，所以，應(yīng)采取有關(guān)的技術(shù)手段，不斷提升技術(shù)應(yīng)用水平與安全性。紅外線技術(shù)的應(yīng)用能夠強(qiáng)化傳輸信息的效率，但也會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的安全問(wèn)題，所以，迫切需要利用合理化手段提升安全水平，更好地發(fā)揮它應(yīng)有的作用。