基于irda标准的红外无线通信原理及设计[1]

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1、电子工程师2000年第5期通信技术与设备基于IrDA标准的红外无线通信原理及设计TheTheoryandDesignofInfraredWirelessCommunicationBasedontheStandardofIrDA华中理工大学电信系(武汉430074)　　王红智　周　云　严国萍　　【摘要】　简要地介绍了红外无线通信的优势,(1)红外线适用于各种短距离的场合;(2)红外线不论述了实现IrDA标准的几个关键技术。最后提出受无线电干扰,且使用起来不受国家无线电管理委了基于IrDA标准的红外无线数字通信设计的三种员会限制;(3)红外通信结构简单,耗电少,

2、能稳定应用方案。地进行高速数据通信,也就是说,只要红外线通信关键词:红外数字通信协会,通用异步收发器,脉冲位置调制组件能内置在便携式信息终端,那么不随身携带解调器和综合数字数据网络终端连接器以及连接缆【Abstract】　Thispaperintroducesthe线,就能进行高速数据通信;(4)能高速运转的红外advantageofinfraredwirelesscommunicationand发射器和接收器成本很低;(5)红外线对非透明物thestandardofIrDA,andprovidesthreetypical体的透过性极差,不能透过墙壁,所以红

3、外传输被technologysofthedesignofinfraredwireless限制在室内。这种限制使信号易于传输而不被窃communicationbasedonthestandardofIrDA.Keywords:IrDA,UART,PPM听,也能防止在不同房间内工作的通信线路之间相互发生干扰。于是,红外无线局域网将来可以达到随着通信业务的发展,建立起了许多越来越复很高的聚集能力,而且它们的设计可以简单化,因杂的通信网络,它们覆盖了社会生活的方方面面。为在不同房间内的红外信号的传输并不需要协调。通信网络中的传输形式有两种方式:有线方式和无由于红外线

4、通信的诸多优点,红外技术越来越线方式。多地被应用于无线通信领域。现在,采用红外线方采用双绞线、电缆线及光纤作为传输媒体的有式的无线局域网正处于研究和建设之中,它依据的线网络通信系统存在许多不足,如布线繁锁,办公标准是IEEE802.11无线局域网标准。802.11标准室电缆线泛滥,无法从移动体访问局域网等。而采为无线LAN定义物理层和MAC结构,物理层定用无线通信方式的通信系统却能很好地克服这些义包含了三种不同的物理层及传输方式:红外线方缺点。便携式信息终端设备的出现,加速了无线数式和两种无线电射频方式——直接序列扩频字通信线路和局域网的研究和设计。无线通信

5、网采(DSSS)和跳频扩频(FHSS)。802.11标准的制定,用无线电或红外线作为传输媒体,保持了有线网络为红外线方式在无线通信网络中的应用奠定了协高速率的特点,可以支持高速有线网络的所有业议支持。务,无需布线即可灵活地组成可移动的局域网,并1IrDA标准及其关键技术具有移动计算能力。所谓移动计算即指网络中的站点可在网中漫游的同时与网络保持通信。在无线通促进红外通信标准化的组织是非营利性团体信中,无线电和红外线是互相补充的两种传输媒——红外数字通信协会(IrDA),它的宗旨是谋求红介,它们适用于不同场合。两者的对比如下:外数据通信的标准化、低成本地确立和普

6、及红外通·无线电适合用户流动性大、要求传输信号能信的相互连接性。IrDA的目的是:(1)只要面对机通过墙壁进行长距离传输而发射功耗又能做到最器就能进行数据交换;(2)实现使用方便的红外线小的各种场合用。无绳通信功能;(3)不同生产厂家、不同种类的机器·红外辐射与无线电相比具有几个明显优点:能相互连接。·15·王红智,等:基于IrDA标准的红外无线通信原理及设计IrDA的第一规范化1.0版本提供了高达数据传输来说并不是最优化的,因为一个持续位流115.2kbös的通信速率;版本1.1把速率扩展到可以任意长时间地打开LED发射管。因此,LED的4Mbös,同时保

7、持了与版本1.0的兼容。IrDA标准功率损耗很大,限制了LED管的使用时间。相反,包括3个必选规范:物理层(ThePhysicalLayer)、采用RZI调制脉冲的方式来激发LED管,以增加链路接入协议(IrLAP)、链路管理协议(IrLMP)。峰值ö平均功率的比率。IrDA规定的最大脉宽为1.1IrDA软件层3ö16的位时隙,最小脉宽为1.41Ls。编码的效果可IrDA协议是以栈的形式设定的。来自于应用从图1的IR帧中看到。16分频的时钟可以方便地程序的数据通过协议栈向下传递,最终作为光脉冲在许多UART中获得,因此计数3个时钟周期用传输。除了物理层外,I

8、rLAP和IrLMP是两个必选以编码所传数据、对带有