第一章緒論§1.1紅外線公元1666年，艾薩克?牛頓覺察光譜并測量出 400nm700nm是可見光的波長。1800年4月24日，英國倫敦皇家學會威廉?赫歇爾發表太陽光在可見光譜的紅光之外還有一種不行見的延長光譜，具有熱效應。他所使用的方法很簡潔，用一支溫度計測量經過棱鏡分光后的各色光線溫度，由紫到紅，覺察溫度漸漸增加。當溫度計放到紅光以外的部份，溫度仍持續上升，從而斷定有紅外線的存在。紅外線(InfraredRadiation),俗稱紅外光，是波長介乎微波與可見光之間的電磁波，波長在770納米至1毫米之間，在光譜上位于紅色光外側，具有很強熱效應，并易于被物體吸取，通常被作為熱源。0[2]國際照明委員會(CIE)建議將紅外線區分為三個類別⑴：即紅外線一A(700nm—1400nmB(1400—3000C(3pm—1mm)。我們尋常所說的近、ISO20473關于紅外線的分類，它將紅外線分為近紅外(NIR0.78—3ym)、中紅外(MIR，波長3—50pm、和遠紅外(FIR，波長50—1000pm)0[2]§1.2通信根本原理§1.2.1通信的根本概念我們現在所說的通信是指狹義的通信，即信息的傳遞。是指由一地向另一地進展信息的傳輸與交換，其目的是傳輸消息。然而，通信在人類實踐過程中隨著社會生產力的進展對傳遞消息的要求不斷提升，使得人類文明不斷進步。在各種各樣的通信方式中，利用電”來傳遞消息的通信方法稱為電信(Telecommunication)，這種通信具有快速、準確、牢靠等特點，且幾乎不受時間、地點、空間、距離的限制，因而得到了飛速進展和廣泛應用。§?2?2通信系統的組成和分類1、通信系統的組成1.1通信系統根本模型1.1顯示的是通信系統的根本模型。其中，放射系統是將信號變換為信道信號并放射，包括調制、放大、濾波等。接收系統是將信息從接收到信號中復原出來，主要包括解調、濾波等。傳輸媒介主要分為有線和無線媒介。噪聲包括內部干擾噪聲(由放射和承受設備本身所產生的噪聲)和外部干擾噪聲(信道產生的噪聲)。2、通信系統的分類依據不同的分類方法，通信系統可分為有線通信、無線通信、光通信等，在此，我們只爭論依據信道傳輸信號類型的分類，即模擬通信和數字通信。模擬信號通信(AnylogCommunication)是指用模擬信號作為載體來傳輸信息，或用模擬信號對載波進展模擬調制后再傳輸的通信方式。比方在通信中，用戶線上傳送的電信號是隨著用戶聲音大小的變化而變化的，這個變化的電信號無論在時間上或是在幅度上都是連續的，這種信號稱為模擬信號。1.2模擬信號通信系統模型數字信號通信(DigitalCommunication)則是指用數字信號作為載體來傳輸信息，或用數字信號對載波進展數字調制后再傳輸的通信方式。數字信號是指其信息由假設干明確規定的離散值來表示，而這些離散值的特征量是可以按時間提取的時間離散信號1.3數字通信系統根本模型§.3紅外通信簡介紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體。發送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖串信號，通過紅外放射管放射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉換成電信號，再經過放大、濾波等處理后送給解調電路進展解調，復原為二進制數字信號后輸出。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調制的脈時調制〔 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展調制與解調，以便利用紅外信道進展傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調制解調器。§?3?1紅外通信的特點紅外通訊技術是目前在世界范圍內被廣泛使用的一種無線連接技術，和軟件平臺所支持：

被眾多的硬件通過數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；主要是用來取代點對點的線纜連接；的通訊標準兼容早期的通訊標準；小角度〔30度錐角以內〕，短距離，點對點直線數據傳輸，保密性強；4MFIR技術已被廣泛使用，16MVFIR技術已經公布§1.3.2紅外通信的用途紅外通訊技術常被應用在計算機及其外圍設備、移動、數碼相機、工業設備和醫療設備、網絡接入設備，如調制解調器等。但是紅外通信具有通訊距離短，通訊過程中不能移動，遇障礙物通訊中斷、傳輸速率較低等的缺點，主要目的是取代線纜連接進展無線數據傳輸，功能單一，擴展性差。§ 1.4§ [3]§1.4.1Irda背景紅外標準起因于各種便攜式設備的互連需要,紅外數據協會IrDA(InfraredDataAssociation)1993年成立，以制定紅外標準。IrDA是一個獨立的組織，它的章程是建立通用的、低功率電源的、半雙工紅外串行數據互聯標準、支持近距離、點到點、設備適應性廣的用戶模式。建立該標準是在各種設備之間較簡潔地進展低本錢紅外通信的關鍵。§1.4.1Irda標準IrDA定義了一套標準，或者稱之為協議，每一層建立在它的下一層之上，使建立和保持無過失(10-9)數據傳輸成為可能。IrDA標準包括三個強制性標準：物理層IrPHY(ThePhysicalLayer);連接建立協議層IrLAP(LinkAccessProtocol);連接收理協議層IrLMP(LinkManagementProtocol)。每一層的功能是為上一層供給特定的效勞。其中物理層的硬件實現是整個標準的焦點，處于最底層，其它兩層屬于軟件協議的范圍，負責對它下一層進展設置和治理。紅外數據連接物理層標準110定義了數據傳輸率最高到11512Kbps的紅外通信;規范1114Mbps110112定義了最高速度11512Kbps1131.1152Mbps和4Mbps。1.41.5Irda關于標準紅外通信系統和協議的示意圖⑷。TXTXTXIR編碼TXTXTXIR編碼TXD通用異步收發協議處理RXRXRXIR解碼 RXD

紅外收發裝置RTSCTSDSR 通用異步DTRCDRI

收發掌握應用層ArLNJ應用層ArLNJcM協議層1館物理層—非^1串「neuuud及c2a外同na55高取外BBys1串2R)a紅圖1.5 Irda協議其次章紅外傳輸試驗儀§2.1儀器簡介紅外傳輸試驗儀，是由紅外放射盒〔內裝紅外放射管〕、接收盒〔內裝紅外接收管〕2.1所示。接收盒固定，放射盒可移動，可調整放射盒與接收盒之間的距離來轉變接收管接收光強的大小。試驗儀有調幅和調頻兩種調制工作模式，可將音頻信號，數字信號，頻率信號調制后通過紅外放射管放射出去，再用紅外接收管接收放大，解調復原為原信號。W5-JD-0紅外傳輸實臉儀2.1紅外傳輸試驗儀§2.1.2儀器根本性能參數電源電壓：220V，50Hz最大電源電流：0.8A保險管：1A15v±2§2.2試驗儀面板及使用說明§2?1?2儀器面板構造示意圖O+V0O+V00■調頻信號輸入O O-調頻信號輸入O O-調幅信號輸入O O直流輸出OO:調幅信號輸入；oi調頻信號輸篤載波頻率音頻輸出數模轉換放射地址103放射數據數字源接收地址0―0—0使用說明：圖中用虛線框將面板大致分為六個區域各個區域：1是信號源區域。包括有載波頻率源、音頻信號源、數字信號源以及直流電壓源。15K?71KHZ0V?3.3V可調，直流電壓源為V?4.5V可調，數字信號源為三位二進制信號。2是調制放射區域，用于直接驅動紅外放射管。這里有三種工作方式：?調頻。載波頻率輸入為載波信號，調制信號輸入可以為音頻信號，也可為數字信V/F變換后的頻率信號；調制好的信號輸出可測試，再送到驅動輸入端，驅動輸出直接接紅外放射管。?調幅。載波頻率輸入為載波信號，調制信號輸入為音頻信號，這里只用音頻信號調制；調制好的信號輸出可測試，再送到驅動輸入端，驅動輸出直接接紅外放射管。c.紅外管的特性測定。可以將直流電壓加在紅外放射管的兩端，同時接好