謝崑++曹嶼

摘要：在科技快速發(fā)展的影響下，無線通信系統(tǒng)的應(yīng)用逐漸增多，通過研究可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有紅外通信系統(tǒng)的發(fā)射功率相對(duì)有限，這樣就限制了紅外通信系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展。因此，做好遠(yuǎn)距離紅外激光無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)就成為現(xiàn)階段最重要的工作。本文將從紅外激光通信基本情況入手，重點(diǎn)研究遠(yuǎn)距離紅外激光無線通信系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與應(yīng)用層設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)距離 紅外激光 無線通信 設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）12-0041-01

紅外激光又被稱為紅外線，隨著它的應(yīng)用有效增強(qiáng)了通信能力，滿足了人們對(duì)通信的需求，但現(xiàn)代紅外激光通信只能實(shí)現(xiàn)短距離傳輸，遠(yuǎn)距離傳輸還未實(shí)現(xiàn)，因此，怎樣做好遠(yuǎn)距離紅外激光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)就成為現(xiàn)階段最重要的工作。

1 紅外激光通信概述

所謂的紅外激光通信實(shí)際上就是將需要發(fā)送的信息在激光的作用下實(shí)現(xiàn)傳輸，然后將接收到的信號(hào)發(fā)送到接收端中，而這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)則在于調(diào)整對(duì)待信號(hào)。而調(diào)制就是將信號(hào)累加到載波中，一般來講，常用的調(diào)制方式有兩種，一種是內(nèi)部調(diào)制，另一種是外部調(diào)制[1]。不同的調(diào)制方式有著不同的作用，而紅外脈沖信號(hào)調(diào)制則是借助低頻脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)高頻編碼脈沖信號(hào)的調(diào)制，這樣就形成了調(diào)制波，通過紅外激光器發(fā)射出來的信號(hào)就成為了紅外激光信號(hào)。由于其通信性能較好，所以被廣泛應(yīng)用于各處，但隨著人們需求的增多，現(xiàn)有紅外激光通信系統(tǒng)出現(xiàn)了不足，這就需要做好遠(yuǎn)距離紅外激光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2 遠(yuǎn)距離紅外激光無線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 遠(yuǎn)距離紅外激光無線通信系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

之所以重視遠(yuǎn)距離紅外激光無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要是為了滿足實(shí)際通信需求。在設(shè)計(jì)紅外激光無線通信系統(tǒng)硬件的過程中，應(yīng)先設(shè)計(jì)好紅外激光調(diào)制解調(diào)電路，并設(shè)計(jì)好ARM主板為電路設(shè)計(jì)提供支持，同時(shí)，做好外圍接口電路設(shè)計(jì)，最后完成PCB印刷線路板設(shè)計(jì)。只有完成了這些設(shè)計(jì)才意味著遠(yuǎn)距離紅外激光無線通信系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)達(dá)到要求。

首先，調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計(jì)中，將100米外的信號(hào)傳輸設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)，可以將TSOP1738應(yīng)用到解調(diào)設(shè)計(jì)中，并繪制到調(diào)制解調(diào)圖形[2]。

其次，在ARM主板電路設(shè)計(jì)中，要先選擇合適的主板芯片，最好將S3C44B0X應(yīng)用到設(shè)計(jì)中，之所以選用該芯片，主要是由于它的功耗相對(duì)較低，且生產(chǎn)較多，即便后期損壞也便于更換。

再者，外圍接口電路設(shè)計(jì)。對(duì)于外圍接口電路設(shè)計(jì)來說，最重要的是做好藍(lán)牙模塊與系統(tǒng)擴(kuò)展的接口設(shè)計(jì)。在藍(lán)牙模塊接口設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意藍(lán)牙模塊電壓輸出設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)好數(shù)據(jù)通路，只有這樣才能保證設(shè)計(jì)良好，同時(shí)，強(qiáng)化藍(lán)牙模塊無流量控制設(shè)計(jì)，在這一設(shè)計(jì)中，應(yīng)加強(qiáng)與CTS與RTS的應(yīng)用，并將其聯(lián)系在一起，構(gòu)建合適的模型，這些都是在實(shí)際設(shè)計(jì)需要重視的內(nèi)容。此外，在系統(tǒng)擴(kuò)展接口電路設(shè)計(jì)中，應(yīng)采用按鍵接口與蜂鳴器接口兩種方式，并按照擴(kuò)展接口用途選擇合適的接口設(shè)計(jì)方式[3]。

最后，印刷線路板設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)注意紅外調(diào)制模塊的PCB設(shè)計(jì)，在該部分設(shè)計(jì)中很容易因紅外激光瞬間強(qiáng)電流的產(chǎn)生影響到電路正常運(yùn)行，所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)控制好布線角度，最大不超過45度，防止出現(xiàn)傳輸死角，同時(shí)，設(shè)置好信號(hào)線與電源線，避免應(yīng)用過粗線纜。同時(shí)，設(shè)置好集成電路與大功率元器件之間的距離，并在其周圍設(shè)置一些保護(hù)電容，避免激光管受到電流干擾。

2.2 遠(yuǎn)距離紅外激光無線通信系統(tǒng)應(yīng)用層設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)距離紅外激光無線通信系統(tǒng)應(yīng)用層的過程中，應(yīng)注重UDP的應(yīng)用，以此強(qiáng)化可靠性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)設(shè)置好應(yīng)用協(xié)議，明確各項(xiàng)要求。為確保協(xié)議數(shù)據(jù)始終處于完整狀態(tài)，還需要添加必要的約束機(jī)制，強(qiáng)化協(xié)議的可靠性，如將數(shù)據(jù)檢驗(yàn)機(jī)制與超時(shí)重傳機(jī)制應(yīng)用其中，如隨著數(shù)據(jù)檢驗(yàn)機(jī)制的應(yīng)用，不僅可以全面檢驗(yàn)各個(gè)數(shù)據(jù)，還能有效強(qiáng)化包內(nèi)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。同時(shí)，還要注意與檢測(cè)字段的聯(lián)系，強(qiáng)化數(shù)據(jù)正確性，保證存在于其中的數(shù)據(jù)完全正確。在設(shè)計(jì)遠(yuǎn)距離紅外激光無線通信系統(tǒng)應(yīng)用層時(shí)，應(yīng)注意select T/O模型的應(yīng)用，并利用CUDP-CE加強(qiáng)對(duì)UDP的控制。

在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中還要注意協(xié)議的對(duì)等性，無論哪一部分都要應(yīng)用CUDP-CE，只有這樣才能做好設(shè)計(jì)，強(qiáng)化系統(tǒng)性。同時(shí)在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)讓PDA完成信息發(fā)送，server在接收到信息以后，就需要發(fā)送開始信息，這樣在PDA受到信息以后，就會(huì)將各個(gè)信息記錄下來，但值得注意的是通信中PDA和server間并不存在數(shù)據(jù)交互的關(guān)系，所有PDA都能向server發(fā)出信息，并實(shí)現(xiàn)通信終止。Server在收到這些信息以后，就會(huì)將信息傳送到PDA中，可見，PDA與server之間的信息傳輸關(guān)系并不是相互的，而是單方向的。然而，在各個(gè)PDA測(cè)試完成以后，就會(huì)將自身結(jié)果返回到server中，然后server便根據(jù)質(zhì)量完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。這樣基本完成了應(yīng)用層設(shè)計(jì)。

遠(yuǎn)距離紅外激光傳輸系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與應(yīng)用層設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作，要做好這部分設(shè)計(jì)應(yīng)加強(qiáng)與現(xiàn)實(shí)情況的聯(lián)系，只有這樣才能保證設(shè)計(jì)完整。

3 結(jié)語

通過以上研究可以得知，盡管現(xiàn)有紅外激光系統(tǒng)具有一定的通信作用，但由于多種因素影響，現(xiàn)有紅外激光系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足實(shí)際需求，這就需要加強(qiáng)遠(yuǎn)距離紅外激光系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文聯(lián)系實(shí)際情況提出了做好遠(yuǎn)距離紅外激光系統(tǒng)設(shè)計(jì)的措施，希望能為相關(guān)人士帶來有效參考。

參考文獻(xiàn)

[1]呂照順，吳晗平，周偉，黃璐，熊衍建.近地面紅外與紫外自由空間光通信特點(diǎn)及其比較研究[J].紅外技術(shù)，2011，04：207-213.

[2]武麗敏，蘇寒松，蔡桂方.數(shù)字實(shí)景游戲中的智能紅外激光槍系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子測(cè)量技術(shù)，2011，05：103-106.

[3]張慧穎.基于DSP的激光無線語音通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子世界，2014，12：163-164.