第五章无线数字通信接口与应用推荐.ppt

接口与通信技术 3、发射机的光学准直系统 在大气激光通信中，发送光学系统的任务是将光源发出的信号光聚束、成形以接近衍射极限的发散角向特定的空域发射。 发射光学系统框图 接口与通信技术 3、发射机的光学准直系统 半导体激光器作用区为一个矩形谐振腔，它的发光面及发散角并非以光轴对称，在水平与垂直这两个方向上发散角相差很大。由于光束出来以后方向性不好，故能量发散非常厉害，在大气激光通信系统中，为保持一定的传输距离，要求半导体激光光束发散角小，因此必须对光束进行准直。准直可采用望远物镜、单透镜、胶合镜、等效透镜、柱透镜、棱镜、光纤等多种方式实现。 接口与通信技术 3、发射机的光学准直系统 半导体激光器发散光束示意图 接口与通信技术 4、光学天线 激光通信系统的发射、接收天线实际上是一个光学望远镜，由目镜和物镜组成，物镜一般有透射式、反射式、折反射组合式三种。透射式天线光能损失较大且装配调整比较困难；反射式光学天线对材料要求不太高、重量轻、成本低、光能损失小、不存在色差等，因而激光通信系统中多采用反射式光学天线；折反射组合式天线，可以结合反射式和透射式系统的优点，但它体积较大、加工困难、成本较高。 接口与通信技术 4、光学天线 几种常见的光学望远镜： 卡塞格伦天线：它是由两块反射镜组成的一种反射望远镜，反射镜中大的称为主镜，小的称为副镜。通常在主镜中央开孔，成像于主镜后面。 牛顿望远镜：由两块反射镜组成的一种反射望远镜，但多加入一块斜放的平面镜，使像成于镜简侧面。它的焦点称为牛顿焦点。 折射望远镜：用透镜作物镜的望远镜。它由一块凸透镜作物镜和一块凹透镜作目镜组成。这种用负透镜作目镜的望远镜称为伽利略望远镜。 接口与通信技术 5、光电探测器 光电探测器将接收到的光信号转换为电流信号，是光接收机的一个基本组成部分，并且是一个决定整个系统性能至关重要的器件。由于接收到的光信号很弱，所以光探测器必须满足高性能的要求。其中最重要的是在选定的波长范围内具有高灵敏度、最小系统附加噪声及快速响应速度或足够的响应带宽。 接口与通信技术 5、光电探测器 按器件结构分，光电探测器可分为： PN结光电二极管：结构最简单，制造最容易； PIN光电二极管：结构稍复杂，但性能优异，外加-20V的反向电压能稳定工作，且具有相当好的光电响应、低噪声、宽频带等特性； 雪崩光电二极管（APD）：结构复杂，兼有探测放大的功能，能将探测到的光电流进行放大，增加接收机灵敏度； 金属-半导体-金属（MSM）光电探测器：无需制造PN结，适合难于掺杂的半导体材料，能同场效应管一起制成光电集成电路，但它暗电流较大、量子效率不高，广泛应用受限制。 接口与通信技术 5、光电探测器 目前，在激光通信中最常用的光电探测器是PIN光电二极管和APD雪崩光电二极管。两者各有自己的优缺点，PIN 二极管的噪声和相对价格较低，并与电子器件工作于同一电压，但对于给定的光功率它所产生的电子数要比APD少；APD可提供更高的接收灵敏度，允许更远的传送距离，但APD存在偏压补偿的问题，需要高电压供电（100V～300V），并且温度对其倍增因子影响很大，所以要根据自己的需要合理选取光电探测器。 接口与通信技术 （五）DS18B20芯片控制接口 1. 初始化流程 接口与通信技术 2. 温度转换及读取流程 接口与通信技术 二 电路设计 温度采集系统的电路主要包括： 温度传感器接线电路 键盘设定及LED显示电路 时钟电路及温度报警信息存储电路 无线数传电路 继电器控制电路 接口与通信技术 各模块的功能： 单片机选用AT89C52，主要完成温度采集、存储、报警、利用PTR2000发送数据和接收计算机发送的数据。 PTR2000模块主要是将单片机的待传数据信号调制成射频信号，发送到计算机端的PTR2000模块； 接收计算机端的模块PTR2000发送数据信号，并解调成单片机能够说别的TTL信号。 接口与通信技术 接口与通信技术 PTR与计算机串口接口的典型应用电路如图所示，若直接将PTR2000与计算机串口连接，则可用RTS控制PTR2000无线收发模块的收/发状态转换。 接口与通信技术 第五节 小结 本章介绍了： 无线通信接口设计 详细介绍了E5551和H4001射频卡的工作原理和具体应用 无线收发模块PTR2000和SRWF-501的工作原理 设计了基于PTR2000的客房温度监控系统。 接口与通信技术 第六章 光学通信接口与应用 本章系统介绍了无线激光通信系统和红外通信系统的应用，从内容上分为两部分： 第一部分简单的介绍了激光器的工作原理及应用激光构成的无线通