计算机红外无线互连技术及其空间传输的研究-光学工程专业论文.docx

摘 摘 要 f有线局域网是目前局域网连接的主要方式，但无线局域网将依靠其无法比 拟的灵活性，可移动性和极强的可扩容性在很多场合可作为有线局域网的替代 或补充}本文研究目的是为构建计算机红外无线局域网，实现室内计算机之间 点对点的高速红外无线互连，而设计红外空间互连链路，并研究其传输性能。 本文设计研制了三种网络接13红外传输卡： RS232串行通信红外收发卡、USB 接口的红外收发卡和Ethemet．IR媒介转换红外传输技术：将红外传输卡配以光 学系统，形成点对点红外空间互连链路，并对其空间传输性能进行了实验研究。 ， I本文的主要工作： ＼ ★ 研制了RS232串行接13的红外无线通信收发卡。应用“串1：3调试助手” 程序测试了两台计算机之间红外无线数据传输性能，根据实验现象对软件 调试进行了改进。 ★ 研制了USB接口的红外收发卡。分别进行了Windows98环境下和 Windows2000环境下红外无线链路的发送和接收实验，并且通过红外接 入局域网，建立了红外和LAN连接的状态图。 ★ 基于局域网IEEES02．3标准，设计了Ethernet-IR媒介转换红外收发电路。 埘10Base．T以太网与IrDAl．1红外信号之间的桥接转换技术进行了分析 研究，并利用FPGA逻辑控制设计了红外调制与解调电路，并对其进行了 软件时序仿真和功能验证。 ★ 采用光学透镜对875nm波长LED会聚准直，形成USB接口点对点红外 空间互连链路，并进行了互连距离和传输速率的实际效果测试，研究了红 外链路的空间传输的性能。 ★ 采用光学塑料，设计了与红外收发器件相配的非球面准直透镜和会聚透 镜，与塑料封装结构一体化光学组件。分析了光学组件对发射光能的聚光 效果和增强接收端灵敏度的影响。 本文的创新之处： ● 完成了具有4Mbps传输速率的USB接口的红外收发卡的研制。 ● 利用FPGA逻辑控制设计了红外调制与解调电路，实现了10Base．T以太 网与IrDAl．1红外之间的Ethernet—IR媒介转换技术。 ● 构建了USB接口的点对点红外空阳J互连链路，并设计了与红外收发器件 相配的非球面准直透镜和会聚透镜，与封装结构一体化的塑料光学组件。心 ／ 、／ 、／ ‘7 关键词： 无线局域网；’红外无线互连?USB接口红外收发器j Ethernet．IR媒 介转换， FPGA(现场可编程门阵列)，空间传输，光学塑料v、 AbstractAt Abstract At present Wired Local Area Network(Wired—LAN)is the mainstream，but Wireless LAN(WLAN)will supplement or replace Wires·LAN in many cases due to its flexible，mobile and extendable advantages．In this dissertation，it is intended to set up one infrared WLAN and realize point··to·-point high·-speed infrared wireless interconnect between indoor computers，that is，tO study computer infrared wireless interconnect links and free space transmission．As a result，three different kinds of infrared transceivers have been developed successfully：R$232 serial communication infrared transceiver,USB to infrared transceiver and Ethernet-IR media converter． Matched with infrared transceivers，optical systems have been devised to build up point—to．point infrared interconnect links．whose free space transmission performance has been investigated by experiment． Major work of this dissertation： -k Implement the RS232 serial communication infrared transceiver．whose transmis