本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域,具體的是涉及一種紅外通信接口電路的改進。
背景技術(shù):
在通信系統(tǒng)中,常利用非電信號來傳遞控制信號和數(shù)據(jù),以實現(xiàn)遙控或遙測的功能紅外通信,具有控制簡單、實施方便,傳輸可靠性高的特點,是一種較為常用的通信方式。紅外通信利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體,發(fā)送端采用脈時調(diào)制方式,將二進制數(shù)字信號調(diào)制成某一頻率的脈沖序列,并驅(qū)動紅外發(fā)射管以光脈沖的形式發(fā)送,接收端將收到的光脈沖轉(zhuǎn)換成電信號,再經(jīng)過放大、濾波處理后送給解調(diào)電路,還原為二進制數(shù)字信號后輸出。這一過程中容易出現(xiàn)干擾導(dǎo)致通信失效和通信錯誤的問題,并且保密性較差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明就是針對上述問題,提供一種干擾小且保密性好的一種紅外通信接口電路。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案,本發(fā)明包括紅外脈沖模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、頻域均衡模塊、谷值提取模塊、峰值提取模塊、閥值產(chǎn)生模塊、碼元判決模塊、差分信號形成模塊、解碼電路和差分信號輸出模塊;其特征在于:紅外脈沖模塊輸出端連接光電轉(zhuǎn)換模塊,光電轉(zhuǎn)換模塊輸出端連接頻域均衡模塊、頻域均衡模塊通過谷值提取模塊、峰值提取模塊連接閥值產(chǎn)生模塊,閥值產(chǎn)生模塊連接碼元判決模塊,碼元盤踞模塊輸出端連接差分信號形成模塊、差分信號形成模塊連接解碼電路和差分信號輸出模塊。
作為一種優(yōu)選方案,解碼電路包括PIN輸入,PIN輸入連接自動增益控制電路,自動增益控制電路的控制端連接控制電路的輸出端口,自動增益控制電路的輸出端連接帶通濾波器,帶通濾波器連接控制電路和解調(diào)電路。
本發(fā)明的有益效果。
本發(fā)明具有硬件電路簡單、成本低廉、編程方便、通信可靠性高等優(yōu)點,實現(xiàn)了通信雙方非接觸的數(shù)據(jù)傳輸,在遙控、遙測等應(yīng)用場合得到廣泛應(yīng)用。
附圖說明
圖1是本發(fā)明原理框圖。
圖2是本發(fā)明解碼電路圖。
具體實施方式
本發(fā)明包括紅外脈沖模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、頻域均衡模塊、谷值提取模塊、峰值提取模塊、閥值產(chǎn)生模塊、碼元判決模塊、差分信號形成模塊、解碼電路和差分信號輸出模塊;其特征在于:紅外脈沖模塊輸出端連接光電轉(zhuǎn)換模塊,光電轉(zhuǎn)換模塊輸出端連接頻域均衡模塊、頻域均衡模塊通過谷值提取模塊、峰值提取模塊連接閥值產(chǎn)生模塊,閥值產(chǎn)生模塊連接碼元判決模塊,碼元盤踞模塊輸出端連接差分信號形成模塊、差分信號形成模塊連接解碼電路和差分信號輸出模塊。
解碼電路包括PIN輸入,PIN輸入連接自動增益控制電路,自動增益控制電路的控制端連接控制電路的輸出端口,自動增益控制電路的輸出端連接帶通濾波器,帶通濾波器連接控制電路和解調(diào)電路。
紅外發(fā)射器的關(guān)鍵是紅外發(fā)光二極管和響應(yīng)的驅(qū)動電路。紅外發(fā)光耳機光首先要滿足其調(diào)制帶寬大于信號的頻譜寬度,保證通信線路暢通。此外發(fā)光二極管的發(fā)射波長應(yīng)與接收端的光電探測器(選用硅光二極管)的峰值響應(yīng)相匹配,最大程度地抑制背景雜散光干擾,現(xiàn)階段一般選用780nm~950nm的紅外波進行數(shù)字信號傳輸。由于紅外無線通信系統(tǒng)的信噪比與發(fā)射功率的平方成正比,所以適當提高紅外發(fā)射器的發(fā)射功率,并采用空間分集、全息漫射片等可使發(fā)射端的光功率在空間均勻分布的措施來降低誤碼率,提高通信質(zhì)量。紅外無線數(shù)字通信的信道泛指發(fā)射器與接收器之間的空間。由于自然光及人工光源等背景光信號的介入,信號源以及發(fā)射、接收設(shè)備中電學(xué)或光學(xué)噪聲的影響,紅外無線數(shù)字通信在某些場合的通信質(zhì)量較差,需要采用信道編碼技術(shù)來提高抗干擾能力。在紅外線通信系統(tǒng)中,由于紅外發(fā)射器的發(fā)射功率較小,而且信號采用紅外線進行傳輸,易受外界環(huán)境的影響,這些因素導(dǎo)致了紅外接收器的信號很弱,并且電平變化范圍較大。因此,低噪聲的前置放大器設(shè)計和自適應(yīng)的碼元判決電路是必須的。低噪聲的前置放大器一般選用輸入阻抗較高的場效應(yīng)管放大器,并要求帶寬大,增益高,噪聲低,干擾小,頻率響應(yīng)與信道脈沖響應(yīng)匹配。自適應(yīng)的碼元判決電路能自動跟蹤輸入信號電平的變化,得到最佳的閾值電平,并根據(jù)此閾值電平對信號進行判決,將其變換為數(shù)字電平之后進行解碼,恢復(fù)原始信號。同時,為了濾去低頻噪聲及人為干擾采用帶通濾波器,為了與調(diào)制特性匹配并消除碼間干擾常采用均衡技術(shù),為了獲得較大的光接收器工作范圍及瞬時視場采用球形光學(xué)透鏡。這些措施都是將有利于紅外無線通信質(zhì)量的提高。單片機控制的紅外通信系統(tǒng)主要有紅外發(fā)射器,紅外接收器,以及單片機89C51三部分組成,單片機本身并不具備紅外通信接口,可以利用單片機的串行接口與片紅外發(fā)射和接收電路,組成一個單片機控制系統(tǒng)的紅外串行通信接口。