無(wú)線光通信系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易無(wú)線光通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-07-31 06:28本頁(yè)面
【正文】 局域網(wǎng)連接中的應(yīng)用 ?。?）FSO在城域網(wǎng)及邊緣網(wǎng)中的應(yīng)用目前，城域網(wǎng)的建設(shè)可謂日新月異，通信帶寬可達(dá)10Gbit/s，已基本上能夠滿足數(shù)據(jù)通信的需求。于是紛紛采用FSO技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的，圖2－5所示的就是一種采用FSO技術(shù)解決邊緣網(wǎng)的方案。城市網(wǎng)絡(luò)郊區(qū)網(wǎng)絡(luò) 圖5 城域網(wǎng)的建設(shè)及擴(kuò)展 ?。?）FSO在最后一公里接入的應(yīng)用由于對(duì)Internet需求不斷地增長(zhǎng)，越來(lái)越多的公司、團(tuán)體和個(gè)人，特別是大型企業(yè)都要求以寬帶的方式加入Internet。大樓大樓大樓無(wú)線光通信設(shè)備Internet10Mbit/s~100Mbit/s無(wú)線光通信光纖 圖6 光纖到樓FSO除了以上應(yīng)用外，還有一處是在衛(wèi)星間、衛(wèi)星與地面站間的應(yīng)用，如圖7所示。[5]圖7 無(wú)線光通信在衛(wèi)星間、衛(wèi)星與地面站間通信的應(yīng)用 第2章 簡(jiǎn)易無(wú)線光通信發(fā)射部份設(shè)計(jì) 原理整個(gè)商用的FSO發(fā)射系統(tǒng)是相當(dāng)復(fù)雜的，本設(shè)計(jì)只考慮最基礎(chǔ)和最必要的部分來(lái)完成簡(jiǎn)易無(wú)線光通信發(fā)射部分的設(shè)計(jì)。模擬發(fā)送模塊原理框圖如圖1所示，先把信號(hào)進(jìn)行放大,然后直接就可以通過(guò)LD驅(qū)動(dòng)電路把信號(hào)以光的形式發(fā)送出去。音頻信號(hào)放大電路AD轉(zhuǎn)換電路并入串出轉(zhuǎn)換器LD驅(qū)動(dòng)電路 圖2 數(shù)字發(fā)送模塊原理框圖 FSO模擬發(fā)射模塊電路 LD驅(qū)動(dòng)電路 圖 LD驅(qū)動(dòng)電路電阻R6為三極管的直流偏置電阻，保證三極管VT1工作在線性放大狀態(tài)下。共射電路能為激光二極管提供大的電流，這樣使接在三極管集電極上的激光二極管中的電流受到音頻信號(hào)的調(diào)制，通過(guò)激光光束把音頻信號(hào)傳輸出去。 語(yǔ)音模擬發(fā)送模塊電路 （基本要求 設(shè)計(jì)二） 圖8 語(yǔ)音模擬發(fā)送模塊電路圖8中，小話筒MIC可以將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，可調(diào)電阻器R1為小話筒的工作提供一個(gè)合適的工作電壓。最后把信號(hào)加載在三極管的基極上，使接在三極管集電極上的激光二極管中的電流受到音頻信號(hào)的調(diào)制，通過(guò)激光光束把語(yǔ)音信號(hào)傳輸出去。A/D轉(zhuǎn)換器從原理上通常分為以下四種：計(jì)數(shù)器式、雙積分式、逐次逼近式和并行式。分辨率為8位，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs，輸出電壓范圍為0～5V，增加某些外部電路后，輸入模擬電壓可為177。該芯片內(nèi)有輸出數(shù)據(jù)鎖存器，當(dāng)與計(jì)算機(jī)連接時(shí)，轉(zhuǎn)換電路的輸出可以直接連接到CPU的數(shù)據(jù)總線上，無(wú)需附加邏輯接口電路。圖10 ADC0804引腳圖 圖11 ADC0804控制信號(hào)的時(shí)序圖本設(shè)計(jì)模數(shù)轉(zhuǎn)換是連續(xù)轉(zhuǎn)換的，具體的連線圖如圖12所示，ADC0804接受外部時(shí)鐘脈沖，INTR接WR，這樣可以令I(lǐng)NTR引腳輸出的完成轉(zhuǎn)換信號(hào)，成為WR引腳的開(kāi)始轉(zhuǎn)換信號(hào)。AT89C52單片機(jī)適用于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。同時(shí)，AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 圖15 語(yǔ)音數(shù)字發(fā)送模塊電路 器件選擇及其參數(shù) 激光筆 激光筆是由一個(gè)半導(dǎo)體激光二極管和一個(gè)68Ω限流電阻組成。激光燈對(duì)眼睛會(huì)有損害，使用時(shí)不能直射眼睛。具體的接法是：把按鈕短路，再用兩根導(dǎo)線分別焊接金屬外殼和里面的小彈簧，最后把這兩根導(dǎo)線連接在電路里面。駐極體面與背電極相對(duì)，中間有一個(gè)極小的空氣隙，形成一個(gè)以空氣隙和駐極體作絕緣介質(zhì)，以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個(gè)電極構(gòu)成一個(gè)平板電容器。由于駐極體薄膜上分布有自由電荷。由于實(shí)際電容器的電容量很小，輸出的電信號(hào)極為微弱，輸出阻抗極高，可達(dá)數(shù)百兆歐以上。通常用一個(gè)專用的場(chǎng)效應(yīng)管和一個(gè)二極管復(fù)合組成阻抗變換器。（實(shí)際上就是保證內(nèi)置場(chǎng)效應(yīng)管始終處于放大狀態(tài)）[8] 圖3 駐極體話筒的偏置電路 音樂(lè)芯片音樂(lè)芯片的型號(hào)是LX9300，典型的管腳接線圖如圖4，通電后按鈕沒(méi)有閉合，電路處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)按下按鈕后，觸發(fā)端得到觸發(fā)信號(hào)，LX9300輸出端輸出“至愛(ài)麗絲”的音樂(lè)信號(hào)，當(dāng)響完一次后，又回到待機(jī)狀態(tài)，等待下一次觸發(fā)。用作音頻放大時(shí)音色溫暖，保真度高。特性如下:圖5 NE5532管腳圖 （1）小信號(hào)帶寬：10MHz； （2）輸出驅(qū)動(dòng)能力：600?，10V； （3）工作溫度范圍： 0℃～70℃ ； （4）DC 電壓增益：50000； （5）AC 電壓增益：10KHz 時(shí) 2200； （6）電源帶寬：140KHz； （7）轉(zhuǎn)換速率：9V/μS； （8）大電源電壓范圍：177。20V。電路的工作電流約為15mA，三極管的集電極電壓應(yīng)為1V~。同時(shí)R6阻值的變化會(huì)影響到三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)，用3KHz，100mV的正弦信號(hào)在R5端輸入，調(diào)節(jié)R6可以看到以下的波形，圖中上面的信號(hào)是輸入信號(hào)，下面的是輸出信號(hào)：EBC信號(hào)狀態(tài)10V不失真，見(jiàn)圖220V底部失真，見(jiàn)圖330V頂部失真，見(jiàn)圖4 圖2 輸出信號(hào)不失真 圖3 輸出信號(hào)底部失真圖4 輸出信號(hào)頂部失真由于這種激光筆的功率很小，在黑暗的環(huán)境能夠在20~30m清晰地看到光斑，白天由于在各種環(huán)境光的干擾下，傳輸?shù)木嚯x會(huì)有所減小，光為可見(jiàn)的紅色激光，信號(hào)在大氣的衰減很大，本設(shè)計(jì)能在15m左右把信號(hào)發(fā)送出去。 語(yǔ)音信號(hào)模塊的調(diào)試首先，如果話筒不靈敏或話音很小，要調(diào)節(jié)R1的電阻，使駐極體話筒上面有一個(gè)合適的偏壓，使話音引起的電壓變化范圍增大，如圖6所示，話筒的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大到激光筆兩端時(shí)的波形如圖7所示，噪音比較大。測(cè)量ADC0804的輸入電壓，～，語(yǔ)音信號(hào)變化很快，ADC0804不能準(zhǔn)確去讀取到信號(hào)，單片機(jī)沒(méi)有輸出信號(hào)。讀取ADC0804的輸出信號(hào) mov r1,8shuchu: mov a,p2 rl a mov p2,a 。移位發(fā)送出去 nop djnz r1,shu call del2 jmp maindel1: mov r6,4 djnz r6,$ retdel2: mov r5, 40 djnz r5,$ ret end第3章 簡(jiǎn)易無(wú)線光通信接收部分的設(shè)計(jì)光電二極管的光接收模塊：光電探測(cè)器的選擇、信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)接收部分的噪聲、動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度分析 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案 無(wú)線光通信系統(tǒng)組成本文中介紹的是一種傳輸單路圖像的無(wú)線光通信系統(tǒng)，它的基本組成如圖1所示。放大器驅(qū)動(dòng)電路激光器信號(hào)輸入
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