模拟数字混合红外信道通信装置的设计

3.2 接收机程序

　　接收机接到ASK解调信号后，对接受的数据包解析，判断是否接受到完整的数据包，然后将数据显示在液晶显示屏上。

4 实验与仿真

4.1 模拟语音信号分析

　　模拟语音信号频率主要集中在300Hz~3KHz，实验时用300Hz的正弦信号代替。其时域图和频谱图如图5和图6所示。

4.2 数字基带信号分析

　　数字基带信号频谱与码型和波特率有关，300Baud的单极性非归零码的时域图和频谱图分别如图7和图8所示。

4.3 数字基带信号与模拟信号的混合信号分析

　　由于数字基带信号和模拟信号的频谱有混叠，直接混合后无法实现信号的还原。故不能直接混合。混合信号的时域图和频谱图如图9和图10所示。

4.4 ASK信号分析

　　数字基带信号经调制后实现了频谱的搬迁，使用60KHz的载波，调制后的波形频谱主要集中在60KHz附近。其时域图和频谱图如图11和图12所示。

4.5 ASK信号与模拟语音信号的混合信号分析

　　由图11和图12可知ASK信号的频谱与模拟信号的频谱没有叠加，而且两频谱相差比较远，容易实现信号的还原。即通过两个不同滤波带同器即可实现信号的还原。ASK信号与模拟语音信号的混合信号时域图为13，频谱图如图14所示。

4.6 测试与结果

　　如图15所示是模拟数字混合红外信道通信装置的实物照片。

　　通过对装置发射机和接收机实际多次测量，其发射和接收机功耗，数字通信及模拟通信距离等参数情况如表1所示。功耗的测量是在系统运行时通过测量电源输入电压和电流计算获得的，数字通信距离的确定是在发射机端固定发射PRBS7(伪随机序列)某一特定值通过观看接收机的显示屏上是否显示同样的随机序列值，并调节通信距离，并在十分钟没有出现错误，并通过五种不同序列值进行测试确定下来的通信距离。模拟信道的通信距离，主要是通过发送固定文字语音信号，通过站在接收机侧能听清其中的文字为准测得的距离。

　　测试结果表明模拟数字混合红外通信信道是可行的。功耗在2W内可以达到混合通信距离1米以上，具有一定可实用性，由于设计采用的均为分离元器件，所以相对功耗比较大，如果采用集成电路可以进一步降低功耗。

5 总结

　　通过仿真和装置实物的实现与测试表明模拟与数字混合的红外线通信信道是可行的。装置的发射机能够采集到模拟的语音信号和数字的温度信号，并实现模拟信号和数字信号的无失真混合将混合信号通过红外信道发射。接收机能够分离数字和模拟信号并可靠的把数字信息输出到液晶屏上，模拟信号输出到扬声器。整个装置成功的将模数混合信号通过红外信道有效达传送1.2m。具有一定可实用性和参考性。

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