【正文】 傳播信息的速度，是其它信號無法相比的，其單位時間傳輸?shù)男畔⒘恳彩窍喈?dāng)可觀的，無線光通信相對于其他接入設(shè)備最大的優(yōu)勢之一就是帶寬。這樣對信號傳輸?shù)拿劫|(zhì)的要求就會較高，更加適合室內(nèi)的應(yīng)用。 本文之所以選擇短距 離無線光通信信號傳輸，就是為了避免信號在傳輸過程當(dāng)中過多的受外在環(huán)境因素的影響，比如惡劣的天氣情況，會對傳播信號產(chǎn)生衰耗，空氣中的散射粒子，會使光線在空間、時間和角度上產(chǎn)生偏差，大氣中粒子還會吸收激光的能量，衰減信號的發(fā)射功率。隨著國內(nèi) Inter 的迅猛發(fā)展，人們對多媒體和寬帶的需求會更加強烈，高速率的無線光通信技術(shù)將是一個理想的選擇。減輕惡劣天氣影響的情況，提高系統(tǒng)的可靠性 。無線光通信技術(shù)具有建網(wǎng)速度快、成本低、可移動性強和高帶寬等優(yōu)點，因此其在寬帶接入項目上有長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 2 很 強的競爭力，但因受天氣，特別是霧的影響較大，對其穩(wěn)定性及相關(guān)補償技術(shù)還需進行深入研究。 無線光通信系統(tǒng)將來的研究將集中在增加傳輸容量、延長傳輸距離、自動方向?qū)?zhǔn)、降低設(shè)備成本等方面。 1880 年發(fā)明電話的貝爾進行的光電話實驗則是近代無線光通信的雛形，實現(xiàn)的通話距離可達 200 多米，由于太陽光、燈光等都屬于普通可見光源是寬光譜非相干光源，其缺點是穩(wěn)定性差，不適合成為可靠的高強度的通信光源 。衛(wèi)星間必須是無線通信，因此衛(wèi)星間大容量通信的矛盾只能是通過發(fā)展無線光通信來解決。目前，衛(wèi)星間只能以微 波形式通信，微波的物理特性決定了它不可能達到與光纖通信一樣的帶寬，這樣就造成地面與衛(wèi)星通信時出現(xiàn)了瓶頸。 光纖通信系統(tǒng)的線路容量大，不易受外界干擾，但必須安裝光纜，當(dāng)遇到惡劣地形條件時，工程施工難度大，建設(shè)周期長，費用高。 目前，主要的通信傳輸手段有微波通信、光纖通信等。無線激光通信以大氣為傳輸介質(zhì)，或在大氣層外的空間直接傳輸。該 系統(tǒng) 可實現(xiàn) 音頻信號的 無線傳輸并能實時顯示音頻傳輸曲線，可用于無線光通信的教學(xué)演示和復(fù)雜電磁環(huán)境下的無線語音通信 而不受任何通信方式的干擾 ，但 只能在空間進行點對點的直線傳輸 ,這使得其應(yīng)用受到了局限 。 以上承諾的 法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)！ 作 者 簽 名： 年 月 日 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 I 摘要 本文 基于 ATmega128 單片機 ， 完成了無線激光音頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計 。 3．在畢業(yè)設(shè)計（論文）中對侵犯任何方面知識產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。 編號 本科生畢業(yè)設(shè)計 基于 AVR單片機的 音頻傳輸系統(tǒng)設(shè)計 Design of The Audio Transmission System Based on AVR Microcontroller 學(xué) 生 姓 名 陶金永 專 業(yè) 電子信息工程 學(xué) 號 080411102 指 導(dǎo) 教 師 李洋 學(xué) 院 電子信息工程學(xué)院 二〇一二年六月 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)承諾書 1. 本人承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）《基于 AVR單片機的 音頻傳輸系統(tǒng)設(shè)計》，是認真學(xué)習(xí)理解 學(xué)校的《長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）工作條例 》后，在教師的指導(dǎo)下，保質(zhì)保量獨立地完成了任務(wù)書中規(guī)定的內(nèi)容，不弄虛作假，不抄襲別人的工作內(nèi)容。 2．本人在畢業(yè)設(shè)計（論文）中引用他人的觀點和研究成果，均在文中加以注釋或以參考文獻形式列出，對本文的研究工作做出重要貢獻的個人和集體均已在文中注明。 4．本人完全了解學(xué)校關(guān)于保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交論文和相關(guān)材料的印刷本和電子版本；同意學(xué)校保留畢業(yè)設(shè)計（論文）的復(fù)印件和電子版本，允許被查閱和借閱；學(xué)校可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存畢業(yè)設(shè)計（論文），可以公布其中的全部或部分內(nèi)容。該系統(tǒng)由 麥克風(fēng)實時語音輸入電路、音源切換電路、音頻發(fā)送 電路、音頻 接收電路 、 控制電路 及控制程序 構(gòu)成， 是一種 以激光為載波， 利用激光光束直接在空氣中點對點傳輸音頻信號的 新型 無線 通信系統(tǒng) 。 關(guān)鍵詞：激光通信 音頻傳輸 無線通信 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 II Abstract Based on the ATmega128 MCU, pleted the design of the wireless laser audio transmission system. This system consists of microphone realtime voice input circuit, audio switching circuit, audio transmission circuit, audio receiver circuit, control circuit and control procedures. This is a wireless munication system that use the laser as the carrier, and transmitted the audio signals pointtopoint in the air by laser beam directly. The system can realize wireless transmission of audio signals and display realtime audio transmission curve, which make it can be used for teaching demonstration of wireless optical munication and wireless voice munications in a plex electromagic environment without any interference of the munication means, but only pointtopoint straightline transmission in space, which makes its application has been limited. Key Words： Laser Communication； Audio Transmission； Wireless Communication 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 III 目錄 摘要 .................................................................................................................................I Abstract ......................................................................................................................... II 第 1 章 緒論 .................................................................................................................. 1 無線激光通信 ................................................................................................. 1 本論文研究的目的及意義 ............................................................................. 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............................................................................................. 2 國外研究現(xiàn)狀 ...................................................................................... 2 我國的研究現(xiàn)狀 .................................................................................. 3 本設(shè)計的研究路線 ......................................................................................... 3 本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及論文結(jié) 構(gòu) ..................................................................... 4 第 2 章 音頻傳輸系統(tǒng)的理論依據(jù) .............................................................................. 5 發(fā)送部分 ......................................................................................................... 5 激光的調(diào)制 .......................................................................................... 5 半導(dǎo)體激光器（ LD）的直 接調(diào)制原理 ............................................ 5 半導(dǎo)體光源的模擬調(diào)制 ...................................................................... 6 接收部分 ......................................................................................................... 7 光生伏特效應(yīng) ...................................................................................... 7 光敏二極管（ PD） ............................................................................. 8 第 3 章 音頻傳輸系統(tǒng)硬件電路 的設(shè)計 .................................................................... 11 音頻傳輸系統(tǒng)的總原理框圖 ....................................................................... 11 麥克風(fēng)實時語音輸入電路的設(shè)計 ............................................................... 12 音源切換電路的設(shè)計 ................................................................................... 12 音頻傳輸電路的設(shè)計 ................................................................................... 13 控制部分的電路設(shè)計 ................................................................................... 16 ATmega128 單片機簡介 .................................................................... 16 單片機最小系統(tǒng)的電路設(shè)計 ............................................................ 17 單片機最 小系統(tǒng) PCB 電路的繪制 .................................................. 20 第 4 章 控制程序的設(shè)計 ............................................................................................ 22 按鍵檢測 ....................................................................................................... 23 數(shù)據(jù)采集 ...................................................................................