红外通信的毕业设计开题报告.docVIP

本科毕业设计(论文)开题报告 对 题 目 的 陈 述 一. 文献综述 选题意义 红外通信是利用红外光来实现两点间的近距离保密通信和信息转发的技术,是目前使用较广泛的一种通信手段。红外通信的最大特点在于它替代了传统的线缆连接,摆脱了不同平台设备连接时对于特制接口的要求,使得跨平台设备间的数据交换得以简化。 红外线通信同时也是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强、息容量大、结构简单的通讯方案。由于它的波长较短,对障碍物的衍射能力差,所以只适合于短距离无线通讯的场合,进行“点对点”的直线数据传输,因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。与一般无线通信方式相比,它的优点有: (1)其使手机和电脑间可以无线传输数据; (2)可以在同样具备红外接口的设备间进行信息交流; (3)同时红外接口可以省去下载或其他信息交流所发生的费用; (4)由于需要对接才能传输信息,安全性较强; 正是基于上述的诸多优点,随着标准化工作的进行,红外无线通信技术已经成为一种具有广泛应用前景的无线通信技术。 此次毕业设计,将运用红外通信原理以及单片机控制与接口技术,由无线红外发射/接收模块,构建基于MSP430G2553单片机的红外语音通信系统,以实现在中短距离内的红外无线通信的功能。此通信系统经过一些必要的扩展,完全可以实现通用和各种专用红外遥控器的功能。 国内外研究现状自七十年代中期IBM 公司发表了颇具影响的关于室内红外无线通信设计与实验的论文以来,已经有许多学者在致力于红外无线通信的研究。主要研究领域包括:红外无线通信的数学模型的建立、强背景干扰下的红外无线通信链路特性的实验研究、红外无线通信调制方式的分析、红外无线通信的均衡技术、红外无线LAN 的原理及多址方式研究、红外无线接收发射的空间分集研究等。 目前,主要研究工作集中在国外。美国加州大学Berkeley 分校,在IBM 和HP 公司的资助下进行了室内红外无线通信的研究, 已实现了50Mb/s 速率采用判决反馈均衡(DFE:Decision Feedback Equalization)技术的室内红外散射无线通信, 他们的目标是要把速率提高到100Mb/s 以上;美国新泽西州恩格尔伍德的Canon公司1996年5月采用红外IR光,生产出一种红外射束通信系统。该系统中每个分系统的组成单元都有一台射束设备或收发信机、一台控制设备或基站设备。其中一个分系统传送数据,而另一个设计成传送视频和话音。 国内对红外无线通信研究很少。电子科技大学研究了室内红外无线通信的性能,用DFE 和LMS(Least Mean Square :小均方差)算法调节系数,对速率达到100Mb/S 的室内通信进行了仿真。桂林电子科技大学已实现了4Mb/s和16Mb/s 的红外无线通信,分别实现了基于ISA 总线的4Mb/s红外无线计算机通信卡和基于PCI总线的16Mb/s 红外控制器的设计。 目前,红外无线通信已经广泛应用于各种设备,一些移动终端如掌上型电脑、个人数字助理、移动电话等都已经安装了红外无线通信器件。预计在不久的将来,红外技术将在通信领域得到普遍应用,数字蜂窝电话、寻呼机、付费电话等都将采用红外技术。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。另外,由于红外通信具有隐蔽性,保密性强,故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信,特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述,它还将对计算机技术产生冲击,对未来数据通信产生重大影响。 主要研究内容 (1)红外光通信装置利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件,用来定向传输语音信号,传输距离为2m。 (2)传输的语音信号可采用话筒或Φ3.5mm的音频插孔线路输入,也可由低频信号源输入;频率范围为300~3400Hz。 (3)接收的声音应无明显失真。当发射端输入语音信号改为800Hz单音信号时,在8Ω电阻负载上,接收装置的输出电压有效值不小于0.4V。不改变电路状态,减小发射端输入信号的幅度至0V,采用低频毫伏表(低频毫伏表为有效值显示,频率响应范围低端不大于10Hz、高端不小于1MHz)测量此时接收装置输出端噪声电压,读数不大于0.1V。如果接收装置设有静噪功能,必须关闭该功能进行上述测试。 (4)当接收装置不能接收发射端发射的信号时,要用发光管指示。 技术方法 本设计采用MSP430G2553单片机作为发射端和接收端的核心控制器件,无需利用专用的编解码芯片来实现发收端的编解码,而是应用MSP430G2553单片机,通过单片机的编、解码程序来实现红外信号的收发,从而实现红外光通信功能。 二.课题研究的方案设计(方法、手段、技术路线、可