导言
现在,用于室内计算机数据通讯的无线接入网技能首要有蓝牙、红外和HomeRF等。从传输速率来看,蓝牙为1Mbps,FIR规范的红外线能够到达4Mbps (未来的VFIR规范红外线将到达16Mbps);HomeRF的传输速率只要1Mbps~2Mbps(FCC主张增加到8Mbps~11Mbps)。并且,它们的实践测验速度都与理论值之间有不小的距离,仅能够满意对速度要求不高的无线接入网技能。但是,实践运用对速度的要求越来越高,为了习惯高速无线接入网技能,满意大容量的高速数据传输要求,专家学者们正在研讨更高传输速率的无线接入网技能。计算机USB接口和无线光通讯技能的结合将为计算机供给高速的无线接入。
可见光无线接入体系
无线光通讯是在无线电通讯基础上向更高射频频率的延伸,与无线电通讯比较,无线光通讯有着愈加显着的长处,如带宽更宽、容量更大、安全保密性更高、不受无线电频段电磁波的搅扰等,并且频谱资源无需频率运用许可证。因为具有以上优势,再加上完结高速无线网络的要求,无线光通讯越来越遭到注重和注重。因为USB快速、便利、简略,将外部设备与计算机相连时,USB接口已经成为最优先的挑选。经过USB接口,使用无线光通讯可完结高速的无线接入网技能。根据USB接口的可见光无线通讯体系由三大部分构成:
1.接口电路,衔接计算机和光收发机,将来自计算机USB的信号变换成合适发射电路调制的信号,一起将接纳电路送来的信号变换成USB信号送给计算机,完结高速率的无线双工通讯。
2.光发射电路,将经过USB接口电路处理过的信号进行编码调制,调制过的信号再经扩大后送入调制光源——可见光激光器(LD),使其宣布被编码电信号调制的可见光光脉冲信号(这个进程称之为电光转化,即E/O转化),最终经光学天线发射到大气信道中。
3.光接纳电路,经过光学天线把发送端发送来的光脉冲信号集聚到光电检测器(APD),将接纳的光信号转化成电信号(这个进程称之为光电转化,即O/E转化),转化过来的弱小电信号经过扩大解调后送给USB接口电路。
电路体系规划
桥接电路
桥接电路的作用是使计算机和后边的收发体系和谐作业。脉码调制/解调电路和接口电路能够集成在一个称为桥接器的芯片里边。USB接口信号归于总线型信号,这种数据电平不是通讯中所要求的脉冲波形,即不是通讯中的基带信号,所以,有必要把它转化成比如 TTL电平方法的基带信号后才能够作为调制信号。桥接电路的首要任务便是完结这种转化;当计算机接纳数据时,桥接器的首要功用与发送数据时相反。
计算机进行高速数据传输时,其传输速率的凹凸与桥接器的转化速率休戚相关,所以,挑选并规划好桥接器及其外围电路至关重要,经过软硬件的操控去合作USB的不同速率方法(USB2.0有低速、全速和高速三种速率方法)。这儿,选用了STIR4220桥接芯片,其转化速率可达16Mbps。它是一个低成本、低功耗、USB到红外光(完全能够用于可见光信号)传输的桥接操控器材。它完结PC USB接口数据与光信号之间的转化,令光调制信号经过USB口与计算机进行无线数据通讯,首要处理以下三方面的问题:信号方法的转化——差分信号/TTL 电平信号的转化;编码方法的转化——PPM编码/USB的反向NRZI差分码的转化;传输速率的转化——USB相应速率/16Mbps速率的转化,这些是高速无线光通讯完结的桥梁。
发射电路
发射机是无线接入网技能通讯的重要组成部分,它的功用是将电信号转化成光信号发送出去,首要由光源和驱动电路组成。在体系规划中选用的驱动器为Maxim公司的MAX3905光通讯驱动芯片,其传输速率为8Mbps~150Mbps。它有两个输入缓冲器电路,一个是为差分数据规划的输入端(IN+和IN-),另一个是为TTL电平信号单端输入的缓冲器。二者受DIFF端电平的操控,当DIFF端悬空(高电平)时,挑选 TTL单端输入;当DIFF端接地(低电平)时,挑选的是差分输入,在本规划中选用TTL单端输入。该芯片还包括输入缓冲器、缓冲输入操控器、信号检测器、温控器、调制电流发生器、偏置电流发生器、输出驱动器等电路。MAX3905在电路规划、布局、尺度(小)、功用、功用等方面是现在相关器材中比较优秀的一种。