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文档简介
1、南阳理工学院毕业设计(论文)开题报告电子与电气工程学院电子科学与技术专业课题名称:一种远距离激光通信系统的设计与实现学生姓名:周利杰学 号: 098109006指导教师:胡冬梅报告日期:2013年1月16日本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述激光自1960年出现后,就得到了极快地发展并融进了生活、科研的领域。近几年, 激光通信一直是光通信领域的研究热点。激光通信有通信容量大,方向性好,保密性 强结构轻便,设备经济等优点得到了广泛的应用。激光通信系统通常需要大功率激 光辐射源如CO2激光器、He2Ne激光器等,通常用于军事领域和公共设施。红外技术是以红外线为载体,实现两点间的近距离保密通
2、信和信息收发。红外技术 有保密性强,无频道资源占用性,安全特性高,无有害辐射等优点拥有广泛的用 途。红外通信系统中的信号在传输过程中由于受视距影响,其传输距离短,通常需 要经过墙壁或天花板的反射,故此种连接方式通常用于室内通信,有一定的限制性。激光通信和红外通信结合在一起,克服了传统红外通信定向传输距离短的弱点,使 用了更为常见的红外波段的半导体激光器作为载波发生器,节约了成本,有助于军品 向民化的转化。本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析(1)任务要求:本次通讯系统的设计,旨在实现全无线模式下的红外激光通信,即通信模块之间, 通信模块与主机之间以无线方式连接,并提高通讯距
3、离。系统的功耗要控制在一定范 围之内以延长系统的工作时间;电路设计要尽量减少冗余,缩小线路板的面积;并实 现高效的软件设计,提高系统的响应时间。(2)实现预期目标的可行性分析:系统设计采用红外半导体激光发生器作为光源,红外激光作为通信介质;采用一 体化的红外接收模块,以提高电路的稳定性;ARM主板设计,为ARM系统提供供电和各 种外围接口电路;接口电路的设计同时会考虑可扩充性,便于嵌入各种设备使用;利 用ARM内部中断完成整个数据的传输过程,减少系统负载;系统中整合Bluetooth技术 实现全无线的红外通信模式;红外模块、蓝牙模块通过UART读写服务与ARM系统交互数 据信息。应用层的通信程
4、序考虑到无线干扰,在UDP协议的基础上实现自定义通信协议。 综上分析,系统设计原理具有很好的可行性。本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路本课题需要重点研究的、关键的问题:强电流环境下的通信系统电路设计与实现。在验证了可行性的基础上,设计频率 可调,占空比可调的红外激光通信驱动电路,并针对系统中强电流的干扰进行一系列 的优化设计工作;在主板上为各种外围设备设计了相应的接口设计;自定义UDP通信协 议,提高数据传输的正确性。解决的思路:课题围绕提高红外通信系统通信距离的研究,提出将红外激光发生器应用到红外 通信平台中的设计思路,着重论述物理层红外激光通信系统硬件平台的搭建,基于ARM7 系
5、统的底层驱动程序的开发和应用层系统支持程序的设计,并整合蓝牙技术,设计并 实现远距离红外激光无线通信系统。3.完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件,参考资料等等)及解决的办法工作条件:计算机、Proteus及Keil等软件等。红外半导体激光发生器;红外光 探测器,单片机开发板及一些电子元器件;图书馆相关工具书和专业书;学校实验室。主要参考资料:1王城、梅霆,ARM嵌入式系统原理与开发,人民邮电出版社,2011年2无线电元器件精汇,人民邮电出版社,2001年3高有堂,电子电路设计制版与仿真,郑州大学出版社,2005年4杜瑜.邹传云,红外无
6、线PPM调制解调电路设计J,桂林电子工业学院学报,2000 年,20(3)5袁强.陈旭辉.王志勇,无线激光通信技术的实际应用J,广西通信技 术,2007年6杨利红,激光无线传输的基础研究D,西安工业学院,20057无线激光通信机问世,军民两用技术与产品J,2003,(1): 275.完成本课题的工作方案及进度计划第一阶段:下达任务,熟悉要求,查找资料第二阶段:制订设计方案,原理设计第三阶段:硬件及软件设计,计算机仿真,调试和测试第四阶段:撰写论文第五阶段:答辩1-3周5-7周8-12 周13-15 周16周6.指导教师审阅意见指导教师(签字):年月日7.学院毕业设计(论文)工作领导小组评审意见领导小组组长(签字): 学院(签章)年一月日说明:本报告必须由承担毕业设计(论文)课题任务的学生在接到“毕业设计(论文)任务书”、正式开始做毕业设 计(论文)的第
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