[發明專利]一種低功耗紅外光通信系統

有效

• 申請號: 201310628584.2
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103595470A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 楊奕;李山;楊川;曾路榮;彭遠行;劉雷;丁寧;周川云
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/29;H04B10/50;H04B10/60
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 穆祥維

技術領域

本發明涉及一種紅外光通信技術，尤其涉及一種低功耗紅外光通信系統。

背景技術

21世紀已經全面進入了電子信息時代，電信息成為我們生活中傳遞訊息的最多、最重要的方式，各種電信號的傳遞充滿了我們生活的每一個角落。作為電信息的最常規的載體線纜在日常生活中，隨處可見，讓我們眼花繚亂。已經很大程度上觸犯了現代人追求簡約的審美觀，因此發展無線通信為人們的迫切需求。

當前無線通信正在蓬勃的發展起來。傳統的無線通信方式有藍牙（Bluetooth）、ZigBee、無線局域網（wifi）等。隨著科學技術的進步，此類無線通信模塊及器件逐漸成熟，無線通信的應用已經得到了較為廣泛的應用，極大程度上方便了人們的日常生活。但與此同時也帶來了許多的問題。這些通信方式都受無線電波頻帶限制，可利用的通信頻帶是有限的，一種通信方法使用一個范圍的頻帶后，就意味著可利用的頻帶減少了，屬于拓展性很低的領域。此外，以上方式通過發射無線電波傳遞訊號，發射功耗大，容易受電磁干擾，價格昂貴，且信息安全可靠度不高。

因此，迫切需要開發一種本質上不同于上述無線電波通信的通信方式。光通信響應時代的需求，正逐漸發展起來。科技部網站下發關于下達2013年度有關國家科技計劃項目的通知，多個光通信項目被列入“2013年度國家重點新產品計劃立項項目”。光通信方式以信息安全度更高，不受頻帶限制，無輻射危害，更綠色環保等優點成為了科研學者研究的主題。

當前光通信有可見光通信和紅外光通信，可見光通信易受各種光源的干擾。因此紅外光通信受到了更多的關注。

紅外線能像可見光一樣集中成很窄的一束發射出去，根據紅外光的特點，具備以下優勢：1、不易被人發現和截獲，保密性強；2、幾乎不會受到電氣、天電、人為干擾，抗干擾性強。此外，紅外線通信機體積小，重量輕，結構簡單，價格低廉。這些優點使紅外光無線通信與傳統通信方式在本質上有了更大的區別。紅外光通信不占用任何頻帶資源，解決了頻帶有限的問題，且此方式同時解決了傳統通信保密性低，抗干擾能力不高的缺點。在軍事、工業以及家居等各個方面都有極大的開發潛力。

目前紅外光通信雖然已經進入了初步應用階段，但是技術仍然尚不完全成熟，仍存在許多問題。目前大多數紅外通信都存在距離近及發射功率大等缺點。

現有的紅外光通信技術有三種基本方案：

1、調幅發送方式：該方法通過高頻載波對信號波形進行調制，形成有幅度變化的高頻信號。并通過紅外光發射電路將調制信號發射出去，另一端通過接受電路接收信號并放大，解調，還原信號。

2、脈寬調制（PWM）：該方案通過原始信號不同的幅值，通過CPU處理后，按比例輸出不同的PWM波。并通過發射電路發射，接收電路接收后通過濾波，使其還原為原始信號。

3、PPM(脈沖間隔調制)：該方案與脈寬調制相似，但是時間間隔長，傳輸信息速度有限。

雖然目前的紅外光通信已經彌補了傳統通信的部分局限性，但是目前紅外光通信方式仍存在很多問題需要解決。例如目前紅外通信技術驅動能力差，頻率低，功耗大，有效傳播距離近，成本高等。因此迫切需要開發和設計一種低功耗，遠距離的紅外通信技術。

發明內容

針對上述現有技術中存在的上述不足，本發明提供了一種功耗低，傳播距離遠的低功耗紅外光通信系統。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

一種低功耗紅外光通信系統，包括紅外發射裝置、中繼轉發裝置和紅外接收裝置；

所述紅外發射裝置包括功率電阻W1、電容、電阻R1、三極管Q1和紅外發射管Ⅰ，所述功率電阻W1的輸入端與12V電源連接，功率電阻W1的輸出端與紅外發射管Ⅰ的正極連接，所述電容的正極與12V電源連接，電容的負極接地，紅外發射管Ⅰ的負極與三極管Q1的集電極連接，三極管Q1的發射極接地，所述三極管Q1的基極與電阻R1的一端連接；