光通信教学实验模块--数据协议.docVIP

宜宾职业技术学院 毕业论文 光通信教学实验模块——数据协议 系 部 电子信息工程系 专 业 名 称 通信技术 班 级 通信1091 姓 名 学 号 指 导 教 师 2010 年 09 月 14 日 光通信教学实验模块——数据协议 摘 要 本设计运用单片机的仿真系统实现信号的发送和接受，完成点对点的通信。采用二进制数字调制对信号进行编码与解调，运用2PSK调制方法进行二进制数字调制与解调，并利用抗噪声性能对信号进行处理。运用奇偶校验的方法进行信道编码，以提高信号传输的可靠性。实现了光通信系统的仿真设计的目的，达到了良好预期效果。 关键词：光通信；数据协议；二进制数字调制；奇偶校验 目 录 1 引 言 1 2 设计目的和要求 2 2.1 设计目的 2 2.2 具体要求 2 3 调制方案及选择 3 3.1 调制技术的选择 3 3.2 纠错方式选择 4 4 系统框图 6 5 通信协议的调制方式 8 5.1 2PSK信号的调制 8 5.2 2PSK信号的解调 8 5.3 2PSK信号的调制解调过程 9 5.4 2PSK信号的功率谱及带宽 9 5.5 2PSK的抗噪声性能 10 6 通信协议的信道编码方式 11 结束语 15 致 谢 16 参考文献 17 光通信教学实验模块——数据协议 1 引 言 光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式，它具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。 利用红外线（波长300～0.76微米）传输信息的通信方式，可传输语言、文字、数据、图像等信息，其通信容量大、必威体育官网网址性强、抗电磁干扰性能好，设备结构简单，体积小、重量轻、价格低。在我们的实验模块是实现信息短距离的传输，在实际运用中因在大气信道中传输时易受气候影响,传输的距离也就是4000米。我们设计的传输距离是5米。 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。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。 一个完整的通信系统由信源、发送设备、信道、接受设备、信宿和相应的信令、协议、标准等构成。由信源输出的基带信号由于具有频率较低的频谱分量，一般不能直接作为传输信号送到信道中去。所以，就要经过调制将基带信号转换成适合在信道上传输的信号；在接收端同样需要相反的变换，由解调完成。在此，采用2PSK的编码方式对信号进行调制解调，并根据编码方式确定算法。已调信号在传输过程中会因为干扰而产生误码，为提高通信的可靠性对信号进行检验，发现错误。选择采用差错控制奇偶编码的方式对信号进行检验以提高通信的可靠性。 光通信的信道容量不断增加，实现了超长距离的传输。未来光通信的发展将是直接面向用户，将会把无线光通信引入千家万户，实现多媒体信息畅通无阻的进入信息的高速公路。  2 设计目的和要求 2.1 设计目的 光通信是以光波为传输媒介的通信方式，具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强的特点。在照明的LED上追加可视光通信功能，进行双向通信。 因为我们制作的产品是仅仅是实验系统，用一个小系统来实现光传输。因此，我们要实现的是光的短距离传输，利用光的低损耗实现点对点的双向通信。在发送端首先要把传送的信息变为电信号，然后调制到光源发出的光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）化而变化，并通过大气介质发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。 2.2 具体要求 如表2.2.1 为此设计的具体要求 传输距离 5m 基带信号调制方式 2PSK编码方式 信道编码方式 奇偶监督码 纠错方式 奇偶校验 信号传输形式 参杂纠错码形式  3 调制方案及选择 通信系统的性能指标是衡量一个通信系统好坏与否的标准。没有这些指标就无法评价一个系统，也无法设计一个系统。通信的目的是为了迅速、准确的传输信息，因此通信系统的指标主要从信息传输的有效性和可靠性两方面来考虑。 有效性是指信息传输的效率问题，即衡量一个通信系统传输信息的多少和快慢，可靠性则是指系统接收信息的准确程度。这两个指标常常是相互矛盾的，在实际中常常依据系统的实际要求采取相对统一的方法，即在满足一定可靠性的指标下，尽量提高信息的有效性；或者在维持有效性的情况下，尽可能提高系统的可靠性。因此，我