基于dsp的紅外無線數字通信技術的研究

1、基于DSP的紅外無線數字通信技術的研究員麗瓊（西北工業(yè)大學電子信息學院，西安710082）摘要：紅外無線數字通信技術提供了一種低成本、短距離、高速率的無線通信方式，基于DSP的紅外無線數字通信系統具有快速、高保密、高可靠、抗干擾性強的特性。該文利用TMS320VC5416的芯片對紅外無線數字通信進行實現。通過分析紅外傳感器模塊的工作原理電路，并使用DSP的調試軟件CCS2.0對硬件電路進行仿真、調試，最終給出了基于DSP的紅外無線數字通

2、信的實驗結論。關鍵詞：紅外無線數字通信；紅外傳感器；DSP中圖分類號：文獻標志碼：文章編號：ResearchontheinfraredwirelessdigitalcommunicationtechnologybasedonDSPYUNLiqiong(DepartmentofElectronicInfmationNthwesternPolytechnicalUniversityXian710082China)Abstract:Infra

3、redwirelessdigitalcommunicationtechnologyisusedflowcostshtrangehighspeedwirelessdigitalcommunication，researchontheDSPinfraredwirelessdigitalcommunicationsystemwithafasthighsecurityhighreliabilitystrongantijammingfeatures

4、.InthispaperthechipofTMS320VC5416canrealizetheinfraredwirelessdigitalcommunications.ByanalyzingtheprincipleofinfraredsensmodulecircuitusingtheDSPsoftwareCCS2.0todebugthehardwarecircuitemulationatlasttheexperimentpresents

5、aDSPbasedinfraredwirelessdigitalcommunicationtestresults.KeyWds:InfraredwirelessdigitalcommunicationInfraredsensDSP0引言紅外無線數字通信是一種采用紅外線作通信載體，可用于室內外以實現點對點及無線紅外LAN通信的技術，該技術已用于語音、數據、文件傳送、傳真、遠程打印、PDA(個人數字助理)通信等領域，正在發(fā)展的應用有ISDN

6、的紅外無線接入設備、分布式視頻紅外線接入、計算機紅外無線接入的軟件支持、無線紅外LANATM的紅外無線接入等，目前該技術正向高帶寬、高速度方向發(fā)展。紅外無線通信采用紅外線作為通信載體，一般采用0.9m波長左右的紅外線。調制方式一般采用ASK，QPSK，PPM等，傳輸速率為2.4kbps～16Mbps。紅外線在短距離、室內應用中有較大的優(yōu)勢。紅外通信成本低、速度快，而且它的帶寬幾乎不受限制。隨著數字信號處理器的不斷的發(fā)展、進步，基于數字信

7、號處理器（DSP）的處理平臺為紅外信號的實時修正輸出奠定了良好的硬件平臺?；赥MS320VC5416的DSP實驗平臺和CC(CodeComposer)CCS(CodeComposerStudio)的集成開發(fā)環(huán)境，為紅外無線數字通信的實現，紅外傳感的數字傳輸提供了保證。1紅外無線數字通信原理1.1紅外輻射的基本知識紅外輻射俗稱紅外線，它是一種人眼看不見的光線。但實際上它與其他任何光線一樣，也是一種客觀存在的物質。任何物體，只要它的溫度高

8、于絕對零度(273℃)，就會有紅外線向周圍空間輻射。紅外線的波長范圍大致在0.7～1000m的頻譜范圍之內。相對應的頻率大致在41014～31011Hz之間，紅外線與可見光、紫外線、x射線、γ射線和微波、無線電波一起構成了整個無限連續(xù)電磁波譜。1.2紅外發(fā)射器紅外數據通信中使用的發(fā)射器一般采用峰值波長為：(1)??22sin0ncncncng???????????????，0，程序的工具，它便于實時、嵌入式信號處理程序的編制和測試，它能

9、夠加速開發(fā)進程，提高工作效率。CCS提供了基本的代碼生成工具，它們具有一系列的調試、分析能力。CCS支持如圖3所示的開發(fā)周期的所有階段。圖3軟件開發(fā)周期3.2紅外傳感器模塊調試紅外傳感器模塊由紅外對管和人體紅外傳感器兩部分組成。（1）紅外對管電路該傳感器由一只紅外發(fā)射管和一只紅外接收管組成。紅外發(fā)射管的用法和普通LED發(fā)光二極管的用法相同，接收管的用法如圖4所示。圖4LED接收管的用法當接收管接收到紅外線時，輸出VOUT=VCC；未接收

10、到紅外線時，VCC=0；紅外對管原理如圖5所示。VCCVCCR1TXLED74LS04R19D2LEDR1274LS04TNVCC74LS0474LS04D1LEDTNRXLEDR2圖5紅外對管工作原理IN、OUT分別對應于模塊上INPUT、OUTPUT插孔，TX為發(fā)射管，RX為接收管。IN為高電平時，TX不發(fā)射紅外線，D2指示燈不亮；IN為低電平時，TX發(fā)射紅外線，D2被點亮。若RX接收到紅外線，則OUT端輸出低電平，D1不亮。該電路

11、還可用于串行發(fā)送、接收數據。（2）人體紅外傳感器電路人體紅外傳感器用于檢測人體發(fā)出的特定波長的紅外線，進行非接觸式距離較遠的檢測。其內部結構與外形如圖6所示。23123V地132輸出1圖6人體紅外傳感器傳感器的光譜范圍為1~10μm中心為6μm，均處于紅外波段，是由裝在金屬外殼上的硅窗的光學特性所決定的。另外傳感器外部有一白色半球形菲涅爾透鏡，能有效聚集人體發(fā)出的紅外線，提高傳感器的靈敏度。其工作電壓為3~5V。當人體進入傳感器感測區(qū)域

12、時，傳感器接收到頻率為0.1~8Hz的人體紅外信號，2管腳輸出微弱的交流信號，經放大后可由CPU進行處理。紅外線信號處理電路如下圖7所示。傳感器2腳的輸出信號經兩極放大后，從LM324的7腳輸出，信號幅度為0.5～5V，直流分量為3V。（注：直流分量的大小用戶可根據電路自行分析）DL1、DL2、R12、R13、R14、R15組成雙門6電壓比較器。若LM324的7腳無信號輸出，則J2（對應于模塊上的V插孔）為3.3V，J3（對應于模塊上V