數據通信的主力軍——紅外通信技術

論文類別:工學論文 > 通信學論文
論文標簽:數據通信論文
論文作者: 楊飛
上傳時間:2009/7/16 15:41:00

  【論文關鍵词】:紅外通信; 數據通信

  【論文摘要】:在許多基於單片机的應用系統中,系統需要實現遙控功能,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、傳输可靠性高的特點,是一種較為常用的通信方式。
  
   在許多基於單片機的應用系統中,系統需要實現遙控功能,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、实施方便、傳輸可靠性高的特點,是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價、近距離、無線、低功耗、保密性強的通訊方案,主要應用於近距离的無線數據傳輸,也有用於近距離無線網絡接入。從早期的IRDA規範(115200bps)到ASKIR(1.152Mbps),再到最新的FASTIR(4Mbps),紅外线接口的速度不斷提高,使用紅外線接口和電腦通信的信息設備也越來越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進行通讯,由於它的波長較短,對障碍物的衍射能力差,所以只適合於短距離無線通訊的場合,進行"點對點"的直线數據傳輸,因此在小型的移動設备中獲得了廣泛的應用。
  
  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。發送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖串信號,通過紅外發射管發射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉换成電信號,再經過放大、濾波等處理後送給解調電路進行解調,還原為二進制數字信號後输出。常用的有通過脈沖寬度來實現信號調制的脈寬調制(PWM)和通過脈沖串之間的時間間隔來實現信號调制的脈時調制(PPM)兩種方法。
   簡而言之,紅外通信的實質就是對二進制數字信號進行調制與解調,以便利用紅外信道進行傳輸;紅外通信接口就是針對红外信道的調制解調器。
  
  2. 紅外通訊技術的特点
  
   红外通訊技術是目前在世界範圍內被广泛使用的一種無線連接技術,被众多的硬件和軟件平臺所支持:
   ⑴ 通過数據電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉換實現無線的數據收發;
   ⑵ 主要是用来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),短距離,点對點直線數據傳輸,保密性强;
   ⑸ 傳輸速率較高,目前4M速率的FIR技術已被廣泛使用,16M速率的VFIR技術已經发布。
  
  3. 紅外數據通訊技術的用途
  
   紅外通訊技術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、鍵盤鼠標等計算机外圍設備;
   ⑶ 電話機、移动電話、尋呼機;
   ⑷ 數碼相機、計算器、游戲機、機頂盒、手表;
   ⑸ 工業設備和醫療設備;
   ⑹ 網絡接入設備,如調制解調器。
  4. 红外數據通訊技術的缺點
  
   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標準通讯速率較低(115.2kbit/s);
   ⑶ 紅外通訊技術的主要目的是取代线纜連接進行無線數據傳輸,功能單一,擴展性差。
  
  5. 紅外通信技術對計算机技術的沖擊
  
  紅外通信標準有可能使大量的主流計算機技術和產品遭淘汰,包括歷史悠久的調制解調器。預計,執行紅外通信標準即可將所有的局域網(LAN)的數據率提高到10Mb/s。

免費論文下載中心 http://www.hi138.com    紅外通信標準規定的發射功率很低,因此它自然是以電池為工作電源的標准。目前,惠普移動計算分公司正在开發內置式端口,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,可以把计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。由於電話機、手持式計算机和紅外通信連接全都是數字式的,故不需要調制解調器。
   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电纜連接方式,如掌上計算機、筆記本計算機、個人数字助理設備和桌面計算机之間的文件交換;在計算機装置之間傳送數據以及控制電視、盒式錄像機和其它設備。
  
  6. 紅外通信技術开辟數據通信的未來
  
   目前,符合紅外通信標準要求的個人數字數據助理設备、筆記本計算機和打印機已推向市場,然而紅外通信技术的潛力將通過個人通信系統(PCS)和全球移動通信系統(GSM)網络的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數字式的,所以在筆記本計算機中不需要調制解調器。便攜式PC機有一個任選的擴展插槽,可插入新式PCS數据卡。PCS數據卡配電话使用,建立和保持對無線PCS系統的連接;擴展电纜的紅外端口使得在PCS電話系統和筆記本計算機之間容易實現無线通信。由於PCS、數字電话系統和筆記本計算機之間的連接是通過標準的紅外端口實現的, 所以PCS數字電话系統可在任何一種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,以提供紅外數据通信。而且,由於該系統不要求在計算機中使用調制解調器,所以過去不可能維持高性能PC卡調制解調器運行所需電压的手持式計算機,現在也能以无線方式進行通信。紅外通信標准的開發者還在設想在機場和饭店等地點使用步行傳真机和打印機,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。
   預計在不久的將来,紅外技術將在通信領域得到普遍應用,數字蜂窩電話、尋呼機、付費電话等都將采用紅外技術。紅外技術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。由於紅外通信具有隱蔽性,保密性強,故國外軍事通信機構歷來重視这一技術的開發和應用。這一技術在軍事隱蔽通信,特別是軍事機密機構、邊海防的端對端通信中將發揮出重要的作用。正如前面所述,它還將對計算機技術產生沖擊,對未來數據通信产生重大影響。
  
  

參考文獻


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