红外无线通信_李嘉杰组
基于IrDA协议栈的红外通信综述
文章编号:1003-8329(2004)04-0028-04基于IrDA协议栈的红外通信综述邱磊, 肖兵(华南理工大学自动化学院,广州510640) 摘要:红外通信技术是目前世界范围内被广泛使用的一种短距离无线连接技术,本文系统阐明了其核心——IrDA协议栈,并对IrDA协议栈中各个协议层作了详细的描述。
关键词:红外通信;IrDA;IrLAP;IrLM P 中图分类号:TN929.1 文献标识码:AA Summary of Infrared CommunicationBased on the IrDA Protocol StackQIU Lei, XIAO Bing(Departm ent of Autom ation,South China U niversity of Technolog y,Guang zhou510640,China)Abstract:T he infrared com munication is a wireless connection technolog y used w idely in the w orld now adays.This paper illustrated the core of the infrared com munication——IrDA protocol stack in w hich every protocol layer w as described in details.Keywords:infrared communication;IrDA;IrLAP;IrLM P1 引 言 IrDA协议栈是红外通信的核心。
基于IrDA协议的红外数据通信技术,目前已被广泛应用于笔记本电脑、台式电脑,各种移动数据终端,如:手机、数码相机、游戏机、手表,以及工业设备和医疗设备等也融合了该项技术,并且为嵌入式系统和其它类型设备提供了有效、低廉的短距离无线通信手段。
基于中红外分布反馈量子级联激光器的光声光谱技术用于痕量甲烷气体检测
光声光谱 （ ｈ ｔａｏ ｓｉ ｓ ｅｔｏｃｐ ，Ｐ ） ｐ ｏｏｃ ｕｔ ｐｃｒｓｏ ｙ Ａｓ 是基 于光声 ｃ 效应 的一种光谱 技术 。它测量 的是光能被气 体样 品吸收后转
（ Ｆ －ＣＬ 更是高灵敏痕量气体检测 的理想光 源［ Ｄ ＢＱ ） ¨ ，它可
收稿 日期 ：２ １— １０ ， ０ １１—３ 修订 日期 ： ０ ２０—４ ２ １ —２２
基金项 目：国家 自然科学基金重点项 目（０ ３ Ｏ １ 和国家 （ ６ ６ ７６ ３ ） ８ ３计划 ） 目（０ ７ 项 ２ ０ ＡＡ０ Ｚ ４ ，２０ ＡＡ ３ ４ ３ 资助 ３ ４６ ０９ ０ Ｚ０）
பைடு நூலகம்
关键词 甲烷 ；分布反馈 ；量子级联 激光器 ； 光声光 谱法 ； 痕量气体检 测 中图分类号 ： ５． ０６ ７ ３ 文献标识码 ： Ａ Ｄ Ｉ ０ ３ ６￣．ｓｒ ０ ００ ９ （０ ２ ０— ２ １０ Ｏ ：１． ９４ ｉ ￣１０ —５ ３ ２ １ ） ５１ ５—４ ｓ
以利用气体 的特征吸收谱线对其进行精确分 析 ， 而排除其 从
第３ 卷， ５ ２ 第 期 ２ ０１２ 年 ５ 月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｓ ｅｔｏ ｃ ｐ ｎ ｐ ｃｒＪＡｎ ｌｓｓ ｐ ｃｒ ｓ ｏ ｙ ａ ｄ Ｓ ｅ ｔａ ａｙ ｉ
Ｖｏ． ２ Ｎｏ ５ ｐ １ ５ — ２ ４ １３ ， ． ， ｐ ２ １ １ ５ Ｍ ａ ，２ １ ｙ ０２
ｍ Ｄ ＢＱ Ｌ的光声光谱技术应用于 甲烷气体痕量检测 ， Ｆ － Ｃ 在
未使用长 光 程 多 次反 射 池 的情 况 下 ，得 到 了 １９ ｎ ｌ・ ８ ｍｏ
智能电表红外通信协议的分析和验证
基于智能电表的红外通信协议的分析与验证林正红周晓彤杨沙李茂姝蒋璐(西南科技大学信息工程学院，四川绵阳)摘要：随着多功能智能仪表技术的逐步完善和单片机技术的发展，红外通信技术已经为电力系统自动抄表提供了一种可行的解决途径。
本文在介绍红外线通信的基本原理的基础上，根据电力行业标准《DL/T546-2007多功能电能表通信协议》的要求，具体分析和验证了在智能电表应用中的红外通信协议。
同时，设计合理的模块分别模拟真实电表和读表模块，采用软硬件相结合的方法验证智能电表红外通信协议的正确性。
关键字：智能电表；红外通信；协议Abstract: With multi-functional smart meter technology gradually improved and the development of microcontroller technology, infrared communication technology has provided a viable solution for the automatic meter reading of power system. This paper describes the basic principles of infrared communication, concretely analyses and verifies the infrared communication protocol of the smart meters’ application which is based on the power industry standard "DL/T546-2007 multifunctional energy meter communication protocol". The modules are also designed to simulate the real meter and meter reading module, using the method of combining software and hardware to verify smart meter infrared communication protocol is correct. Keywords: smart meters, infrared communication, protocol1、红外通信原理红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。
基于Linux的红外网络通信的实现
基于L i n u x的红外网络通信的实现周亦敏佟国香(上海理工大学计算机工程学院200093)摘要分析了红外网络通信标准I r D A的层次结构,介绍了L i n u x网络设备驱动程序在内核中的工作机理,并以在高端嵌入式处理器P X A255上实现的红外网络通信为实例,给出了L i n u x网络设备驱动程序的一种开发模式和实现要点,为复杂网络驱动程序的设计和各类嵌入式设备开发中红外网络通信的应用提供了一种实用的方法。
关键词I r D A L i n u x网络设备驱动P X A255T h e I m p l e m e n t a t i o no f L i n u x-b a s e dI n f r a r e dWi r e l e s s C o m m u n i c a t i o n sZ h o uY i m i n T o n gG u o x i a n g(C o l l e g e o fC o m p u t e r E n g i n e e r i n g,U n i v e r s i t yo fS h a n g h a i f o r S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,S h a n g h a i2o o o p q,C h i n a)r b s t r a c t I s i t a n a u v w x yz o r s h x a r{h i s x{s u r x o z I r D A|t s a n y a r y}r o s o{o u o z i n z r a r x y~i r x u x t t{o m m u n i{a s i o n t a n y i n s r o y u{x yz o rs h x~o r k i n gm x{h a n i t m o zn x s~o r k y x v i{xy r i v x r~i s h i n k x r n x u o zL i n u x}u a s z o r m.W i s h s h x i n t s a n{x o z i n z r a r x y n x s~o r k{o m m u n i{a s i o n t i m}u x m x n s x y o n P X A255|s h x h i g h|x m b x y y x y}r o{x t t o r,a y x v x u o}m x n s m o y xa n yx t t x n s i a u i m}u x m x n s x y}o i n s to z L i n u xn x s~o r k y x v i{xy r i v x r a r x}r x t x n s x ys o}r o v i y xa z x a t i b u x m x s h o yz o r y x t i g no z{o m}u x xn x s~o r k y x v i{x y r i v x r a n ya}}u i{a s i o no z i n z r a r x y~i r x u x t t{o m m u n i{a s i o n t i ny i z z x r x n s x m b x y y x y|y x v i{x.K e y w o r d s I r D A L i n u x N x s~o r k y x v i{x y r i v x r P X A2551引言随着I n s x r n x s的飞速发展,从W A N到M A N,再到L A N,P A N,这些技术已逐渐成熟。
NB-Designer软件操作手册(中文NB5和7适用).
Cat.No.NB 系列V106-CN5-01PNSPO!可编程终端NB-Designer用户手册1前言承蒙您惠购可编程终端NB 系列，谨致谢意。
NB 系列是指在FA 生产现场等地所产生的各种信息的可编程终端（PT）。
请在充分理解可编程终端的功能和性能等的基础上正确使用。
●读者对象本手册以下述人员为对象而编写。
具备电气知识（电气工程师或具备同等知识），且 y 负责引进FA 设备的人员； y 设计FA 系统的人员；y 安装、连接FA 设备的人员； y 管理FA 生产现场的人员。
●使用须知y 本手册除了对NB 系列的连接和设定进行说明之外，还介绍了其它必要的信息。
使用前请仔细阅读本手册，充分理解说明内容。
阅读后请妥善保管本手册，以便随时取阅。
●关于“使用时的承诺事项”1. 保修内容①保修期本公司产品的保修期为自购买之日或交付至指定场所之日起1年。
②保修范围在上述保修期内因本公司的责任而发生产品故障时，本公司将在产品购买地点免费予以更换或维修。
但当故障原因符合下列情况之一时，则不属于保修范围。
a）未按照产品目录或使用说明书等资料中说明的条件、环境、操作方法使用时； b）非本公司产品自身的原因时； c）未经本公司授权而改造或维修时； d）未按照本公司产品应有的方法使用时；e）以本公司产品出厂时的科技水平无法对故障进行预测时； f）因自然灾害等其它非本公司责任的不可抗力而导致故障时。
此外，以上的保修是指对本公司产品单件的保修，因本公司产品故障而造成的损失不属于保修对象。
2. 责任限制①因本公司产品而引起的特别损失、间接损失或消极损失，本公司概不负责。
②对于本公司的可编程产品，因非本公司人员编写的程序或由此而产生的后果，本公司概不负责。
23. 适用条件①将本公司产品与其它产品组合使用时，请确认适用的标准、法规或限制。
此外，请用户自行确认本公司的产品是否与您所使用的系统、机械和装置相兼容。
否则，本公司对自身产品的兼容性概不负责。
红外光通信装置设计报告
2013年全国大学生电子设计竞赛红外光通信装置设计报告（F题）【本科组】2013年9月7日目录一、前言 (1)二、系统方案设计 (2)（一）设计原理 (2)1、红外红外线的特点 (2)2、红外线发射和接收 (2)（二）设计方案 (3)整体方案图 (3)（三）单元电路设计 (4)1、发射端 (4)（1）音频发射端电路图 (4)（2）数字信号发射端 (4)（3）发射部分用到的元器件及其相关参数 (5)2、接收端 (5)三、红外通信接口的硬件电路设计 (5)1、红外发送器 (6)2、NE555时基电路芯片 (6)3、红外发射二极管 (7)四、调试与测试 (8)1、红外发射模块通信的调试与测试 (8)2、红外接收模块通信的调试与测试 (8)五、系统软件设计 (8)系统软件设计整体流程图 (8)六、测试方案与测试结果 (11)（一）测试方案 (11)（二）测试条件与仪器 (11)（三）测试结果 (11)七、结语 (11)八、参考文献 (11)九、附录 (12)1、程序 (12)2、系统结构原理图 (13)红外光通信装置设计报告（F题）一、前言本设计利用已学电路知识，将电路分成红外发射模块、红外接收模块、环境温度传输模块三个模块，完成了红外光通信收发系统设计，以话筒为输入信号，由发送电路调试后，再由输入电路的红外接收管接收，经由（LM-386）放大，高通滤波器过滤后，在喇叭（耳机）中听到输入的语音。
关键词：红外通信；发射；接收；温感；The design used the knowledge of circuit , and it has been divided into three parts as infrared emission circuit module, the infrared receiving module, and temperature transmission module , then we completed the design of infrared communication transceiver system, we used microphone to input signal, the debugging by sending circuit and then received by the input circuits of infrared receiving tube, via (LM - 386) amplifier, filter high-pass filter, I we could heard a voice input in the horn (headphones).二、 系统方案设计（一）设计原理1、红外红外线的特点人的眼睛能看到的可见光，若按波长排列，依次（从长到短）为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
基于PCI Express总线的红外图像实时采集与显示系统及其界面设计
基于PCI Express总线的红外图像实时采集与显示系统及其界面设计李冰;李范鸣【期刊名称】《红外》【年(卷),期】2016(37)9【摘要】介绍了一种基于碲镉汞红外短波相机的图像实时采集与显示系统.以基于碲镉汞短波红外探测器以及FPGA+DSP硬件结构,且具有手动调焦、调节积分时间和增减衰减片等多种功能的红外短波凝视相机作为采集系统的基础,以Camera Link接口连接线作为传输通道,采用兼容PCI Express x4总线的采集卡实现了红外图像的实时快速采集和显示.实验中,设计了图像采集与显示界面,以实现对相机的实时控制和对采集图像的调整;设计了一种图像回放软件,以完成存储图像检验和后期图像处理等工作.实验结果证明,该系统的性能稳定可靠,实时采集、传输和存储功能完备准确,因此具有很高的工程实用价值.【总页数】6页(P8-12,24)【作者】李冰;李范鸣【作者单位】中国科学院上海技术物理研究所,上海200083;中国科学院大学,北京100049;中国科学院上海技术物理研究所,上海200083【正文语种】中文【中图分类】TN216【相关文献】1.一种基于FPGA和PCI总线的天文图像实时采集与处理系统的设计 [J], 唐清善;费玮玮;蔡惠智;杨力;李亚捷2.基于PCI总线的非标准视频图像的实时采集与显示 [J], 张怀柱;孙中森;宋建中;乔双3.基于PCI总线的CCD数字相机实时采集系统的设计与实现 [J], 齐慧峰;李茂堂;王也隽4.基于PCI总线的CCD数字相机实时采集系统的设计与实现 [J], 齐慧峰;李茂堂;王也隽5.基于PCI总线的电子内窥镜数字图像的实时采集和显示 [J], 孙正;江洁;郁道银因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
红外无线通信装置(非常详细的原理)
西南科技大学自动化专业方向设计报告设计名称：红外光通信装置姓名：杨 * *学号: 2 0 1 0 5 7 8 9班级：自动 1 0 0 4 班指导教师：**起止日期： 2013年10月15日--11月9日西南科技大学信息工程学院制方向设计任务书学生班级：自动1004 学生姓名：杨* * 学号：20105789 设计名称：红外光通信装置起止日期：2013年10月15日---11月9日指导教师：武丽方向设计学生日志红外光通信装置摘要：基于2013年电子设计大赛红外光通信装置题目的要求，设计了具有实际运用价值的红外光无线扩音装置。
该装置由音频放大滤波电路，SPWM音频信号比较调制器，红外载波信号发生器，红外接收器，功率放大电路，LC低通滤波等模块构成。
由模拟电路搭建的红外光通信信道传送经过处理的连续的音频信号，并由后级电路还原传送出来的音频信号，让喇叭发出原始音频信号。
该系统能够完整的将频率范围为300Hz-8KHz的音频信号通过红外光传送4m以外并接收还原。
关键词：红外光通信；音频传送；SPWM载波Design of Infrared Communication DeviceAbstract:The infrared communication device is based on the National Undergraduate Electronic Design Contest of 2013 , but it has more practical application value . This appliance contains an amplifier , SPWM modulator audio signal comparator , an infrared carrier signal generator , IR receiver , Power amplifier circuit , LC low-pass filter . The analog circuit structures of the infrared light transmitted through the communication channel continuous audio signal processed by the post-stage circuit to restore the audio signal sent out , so that the original audio signal horn . The system can be a complete frequency range of 300Hz-8KHz audio signals transmitted by infrared light and receive reduction up to 4m , temperature detection and transmission display .Keyword: Infrared light transmission ; Audio transmission ; SPWM0 引言现在市面上使用较为广泛的无线技术有红外光无线以及无线电技术。
面向＂红外云图晴空区导风＂的FY-2E红外通道亮温度敏感性分析
文章 编 号 ： １ ０ ０ ４ － ４ ９ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ ． ０ ３ ２ １ — ０ ７
面 向“ 红外 云图晴空 区导风＂ 的Ｆ Ｙ 一 ２ Ｅ红外通道 亮温度敏感性分析
张治 国 １ ， ２ 王振会 一 ，詹 奕哲 ２ ，杨璐 ２
（ １ ．南京 信息 工程 大 学气 象灾 害省 部 共建 教育 部 重点 实验 室 ，江 苏 南 京 ２ １ ０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ４ ４
红外 云图序列上的云以及水汽图上水汽的位移来 计算大气风矢［ ，此过程分别称为“ 云导风” 和“ 水 汽导风” 。但在不能被识别 为“ 云” 的区域（ 本 文称
其 为“ 晴空 区” ） ，云 导 风技术 无 法 获得 风矢 信 息 。 水汽导 风在一定程度 上弥补“ 晴 空 区” 缺 少 的风
以此为参照值 ，利用 Ｆ Ｙ 一 ２ Ｅ晴空大气 可降水 量产品及 ＭＯ Ｄ Ｉ Ｓ大气 气溶 胶产品实际数据 ，分析了在 导风模块 常用尺度（ ８ ０ ｋ ｍ￣ ８ ０ ｋ ｍ ） 内大气水汽 、气溶胶含量 的变化 引起 Ｆ Ｙ ． ２ Ｅ星载辐射计 红外 分裂 窗通道观测亮 温度 差异超过星载辐射计红外通道 的温度灵敏度 的可 能性 ， 结果表 明实际大气存 在满足上述临界值 条件的情 况。 研究 结果为把晴空大气水汽 、气溶胶作为卫星红外云 图上 的晴空区导风示踪 物 ，提供 了理 论和实际依据 。 关 键 词 ：大气辐射传输 ； 光谱 响应 ；敏感性分析 ；示踪信号 ；图像纹理 ；晴空 区导风
３ 基于 ＭＯ ＤＴ Ａ Ｎ 的敏感性分析
的光谱分辨率 ，对模式计算所需要 的大气层结 、
大气组分 、大气几何路径 、大气水汽含量 以及气 溶胶模式提供 了更 多选择【 １ ５ ］ 。本文计算 中， 分别 选择中纬度夏、冬季大气模式 ，大气顶高度设置
《红外防撞无线信号》课件
工业自动化
在工业自动化领域，红外防撞无线信 号可以用于设备间的通信和控制，提 高生产效率和设备可靠性。
02 红外防撞无线信号的工作 原理
红外线检测原理
红外线检测原理是指利用红外线 技术对目标进行检测和识别的过
程。
红外线检测器通过接收物体发出 的红外辐射，转换成电信号后进 行处理，实现对物体的检测和识
红外波的传输方向性强，不易 被窃听或拦截，增强了信息的 安全性。
低成本
红外防撞无线信号的设备成本 相对较低，适合大规模部署。
局限性
传输距离短
红外波的传输距离较短 ，一般仅适用于近距离
通信。
穿透能力差
红外波容易被墙壁、玻 璃等障碍物阻挡，影响
传输效果。
易受环境影响
高温、烟雾等环境因素 可能对红外波的传输造
启示
随着科技的不断进步，红外防撞无线信号技术将有更广阔的应用前景。企业应积极引进先进技术，加强安全管理 ，提高安全防范水平。同时，政府和社会各界也应加大对红外防撞无线信号技术的研发和推广力度，为保障公共 安全作出更大的贡献。
案例分析
案例分析一
该大型企业采用的红外防撞技术通过 实时监测货架振动和温度变化，及时 预警潜在的倒塌风险，有效避免了人 员伤亡和财产损失。
案例分析二
该机场的红外防撞系统通过精确检测 跑道入侵物体，迅速启动应急响应程 序，确保了航空安全。
案例总结与启示
总结பைடு நூலகம்
红外防撞无线信号技术在不同领域的应用均取得了显著成效，为保障作业安全和航空安全发挥了重要作用。
保障公共安全
红外防撞无线信号技术可用于公共安全领域，如 消防、公安等，提高应急响应速度和处置效率， 保障公共安全。
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红外光通信装置学校：西安交通大学作者：李嘉杰许宁蒋冬冬指导教师：张鹏辉王中方张翠翠摘要：本作品基于数字频率调制、解调理论，以STM32为主要控制器件，使用红外发光管和红外接收二极管作为收发器件，采用FSK调制方式，包括发射装置、接收装置、中继转发节点，实现了红外光语音通信，温度信息更新时延快达1s，并且能够90度改变通信方向，噪声有效值控制在8mv。
设计的关键部分在于所使用通信原理适用于所用的二极管，TSHG5210接收高频方波时容易失真，本作品使用1000FSK数字编码方式，将12位数字信息对应到1000个不同周期的方波进行传输，频率信息在传输信道中抗干扰能力更强，如此恢复的声音信号完整度高。
关键词：FSK 红外二极管STM32Abstract：In this work, infrared voice communication is successfully carried out. We focus on STM32 as the main control device, use infrared LED and receiver diode as emitter and receiver, utilize FSK modulation, and finally we achieve infrared voice communication, with time-delay of temperature as little as 1 second. What's more, we can change the direction of communication in 90 degrees and control the RMS value of noise within 8 mv. The key to this design is that the communication principle we use is properly applied to the LED we use, as LED TSHG5210 is likely to distort when it receives high-frequency square wave signals. Based on digital encoding of 1000 FSK, the work transmits signal by converting 12-digit digital information to 1000 square wave signals of different periods. Therefore, the frequency information over transmission channel can improve its anti-interference ability and the voice signal recovered in this process will have higher integrity.Keywords：FSK；Infrared Led；STM32一、方案分析与比较利用红外通信装置实现语音信号的传输，该装置分为发射部分和接收部分，系统框图如图1。
其中红外发射部分实现语音信号的定向发射；红外接收部分实现语音信号恢复，中继转发节点改变通信方向。
图1 红外光通信装置整体框图1．发送部分方案方案一：采用模拟锁相环实现FM调制与解调。
单片CD4046可以实现FM的调制，电路简单，但CD4046内部为模拟VCO模块，锁相时会出现一定的频率抖动，导致解调端锁定会出现误差，解调后的信号有严重失真。
方案二：利用IrDa传输PCM码流。
将采样的数值进行PCM编码，通过IrDa发送。
设采样率8KHz，每位8bit，共64kbit/s的数据传输率，码流速率过高，对信道要求高，实现困难，且音质较差。
方案三：FSK调制。
将语音信号幅度信息离散化，信号电压与载波周期一一对应，根据温度大小叠加到信号的直流偏移中，接收端通过数字滤波得到温度。
该方法结合了PCM 和FM的优点，等效的数字采样位数可达到10BIT，音质完美，同时FM对载波幅度要求小，更适应该信道。
2．接收信号处理方案一：采用一级滤波放大。
可以滤除工频干扰并将信号整形为方波。
由于运放有输入失调电压，放大倍数较大，失调电压对信号影响很大。
方案二：采用三级滤波放大，每一级放大10倍，运放失调电压较小，每一级采用电容耦合，与接地电阻构成高通滤波器，大大提高了接收信号的信噪比。
比较以上两种方案，选择方案二。
二、理论分析与计算1．红外光通信红外光通信是利用950nm近红外波段的红外线作为通信信道进行数据传输的通信方式。
红外发光二极管，压降约1.1~1.5V，通过LED电流越大，发射角度越小，发射强度越大，传输距离越长，传输距离正比于发射强度的平方根。
红外接收二极管，，反向导通时将接收到的光信号转换为电信号，可以接收的最大频率受内部载流子充放电速率影响。
2．调制与解调原理调制原理：采用两路数字通道，一路传输语音信号，一路传输温度信号。
对输入的语音信号进行幅度采用量化，量化台阶为1/4096，信号幅度映射为变化范围为-2048~2047的4096个量化电平，0电平对应输入幅度为0的信号。
每一个电平产生一个对计数器进行控制的计数值，计数公式如下：a(n)=a(n-1)×1/2+s(n)×1/2a(n)此时的计数值，a(n-1)为上一个计数值，s(n)为量化电平用该计数值去控制时钟，当计数结束时关断时钟，电平翻转，再计数同样的值后开启时钟，电平翻转，产生一个占空比为50%，周期与计数值线性相关的方波。
由于幅度不同，方波周期不同。
周期与语音信号幅度映射关系如下：T=T_O+α×U_i/U_max ×2048T_o为输入交流幅度为0时对应的周期，U_i为输入电压，这里U_max取3.3V，α为映射系数为0.5。
输出为一串占空比不变，周期改变的方波，其频率变化反映了基带信号的信息。
本设计载波频率（输入信号幅度为0时对应的频率）为32KHz。
将温度传感器传输的信号采样输出为近似直流的信号，加入到调制后的语音信号中。
解调原理：解调是调制的逆过程。
单片机检测到接收信号，测量信号的周期，在根据上述公式的逆变化的到对应的电平，一路送入DA对应出相应的幅度，隔直后恢复出语音信号；另一路对电平平均得到温度信息。
3．提高转发器效率转发器实现信号的接收和发射，其效率计算公式如下：η=(总功率-损耗功率)/总功率在总功率一定的情况下，较少损耗功率就可以提高转发器的效率，转发器供电电压不发生改变，提高转发器的效率需要尽量减少电源输出电流。
本设计中转发器，由红外接收电路、信号处理电路、红外发射电路组成，从以上三个子电路分析转发器功耗。
红外接收电路：红外接收管工作在反向击穿状态，流过二极管的电流很小，为几百uA级，这部分功耗很小。
信号处理电路：红外接收管接收到的调制信号送入信号处理电路进行滤波放大整形，该部分均采用运放实现，为了减小功率损耗，选择满足电路设置参数的低功耗运放。
放大器TLV2460、比较器LM393均为低功耗的运放。
红外发射电路：图2 转换器发射电路各部分元件功耗如下：其中P_D 为发光二极管功耗，P_R为限流电阻功耗，P_B为三极管功耗，VF为导通压降，IF为流过管子的电流。
发光二极管导通压降为1.1~1.5V，采用串联驱动，IF=(VCC-N×VF)/R,各个管子电流一样，同样的功耗发射光的功率增大，但串联导通压降会增大，对电源电压要求太高。
若采用并联形式，每一条支路IF=(VCC-VF)/R，在对电源电压要求不高使提高发射功率。
综合以上考虑，采用两两串联再并联的方式。
限流电阻功耗和阻值有关，选取阻值较小的电阻。
三、电路与程序设计1．发射装置发射装置由ADC前端、数字调频、发射电路组成。
语音信号经过可变增益衰减、固定增益放大将幅度限制在0～3.3V，送入单片机进行ADC采样和数字调制，将调制后的信号控制三极管推挽输出驱动红外发射管。
1.1ADC前端语音信号幅度变化范围较大，先经过一级增益可调的衰减网络，再固定增益放大，增加了电路的动态范围。
图3 ADC前端电路1.2 红外发射电路采用互补推挽电路，增加电路的驱动能力。
红外发射管采用高速率发光二极管THSG5210，其调制带宽为18MHz，需要调制信号的载频为32KHz，满足要求。
图4 红外发射电路2．接收装置接收电路由红外接收头、信号处理电路、数字解调电路、耳机驱动电路组成。
2.1 红外接收电路红外接收二极管工作在反向击穿状态，采用多个并联的方式，可以增大输出信号幅度，两个接受二极管传输距离就可以达到两米，这里需用多个并联增大传输距离。
串联的电阻值过大，容易出现高频分量失真，频带范围变小，临界电阻为1k；串联电阻过小，信号幅度较小临界电阻为120Ω。
这里选择470 Ω串接一个1k的滑动变阻器，进行接收信号调节。
电路如图5。
图5 红外接受电路2.2 信号处理电路接收到的信号幅度较小，环境产生的50Hz工频干扰和运放的失调电压均会对信号产生影响，经过放大之后，影响增大，信噪比进一步下降。
本设计采用三级放大，每一级中间加入无源高通滤波。
由于环境产生的50Hz工频干扰以及运放的失调电压均为低频，经过三级高通滤波，干扰得以消除。
在第二级放大电路中，在反馈端并入两个接入方向相反的二极管，对信号进行幅度限制，大信号放大倍数小，小信号放大倍数大，保证了第三级工作在线性放大区。
图6 信号处理电路四、软件设计本系统采用STM32做CPU对信号进行调频、解调。
调频部分用STM32的ADC采样及定时器翻转输出模式，具体流程图如图7。
图7 发送部分流程图解调部分使用STM32单片机的PWM输入计数模式，将其测量的两个上升沿间的时间，即周期，该值发送信号幅度大小一一对应，将之比例衰减后送DAC,将调制信号恢复出来。
具体流程图如图8。
上述三个公式的拟合度如图4.2所示。
图8 接收部分流程图对于温度的测量及传输，利用DS18B20数字温度传感器测得实时温度的数值，将其转换为基准频偏加入到信号的直流偏移上，与信号一块传输。
在解调端通过数字滤波将信号的直流偏移计算出，改值与温度一一对应，可以做到连续发送温度信息。
判断接收端是否接受信号可以利用对接收到的温度进行判断。
如果接受到的温度，即频偏信号在传输端设定的范围内，则不点亮LED灯，反之点亮。
五、测试方案与测试结果1．测试仪器本系统使用到的仪器见表1 。
表 1 测试仪器序号仪器型号1信号源DG1022函数信号发生器2示波器DS1052E 50M示波器3低频毫伏表Tonghui TH19124直流电源SUING SK33235毫安表Fluke 15B.Digital Multimeter2.测试方案与测试结果分析2.1 红外光通信装置传输距离测试测试方案：搭接好红外光通信装置，采用φ3.5mm的音频插线孔线路输入一段音乐，在接收端插入耳机，听音乐的音质与背景噪声，延长传输距离，当听到的音乐音质有明显失真，噪声较大的时候认为不能很好的传输语音信号。