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Prototyping of a Very High Speed Non-directive Infrared Transceiver for Indoor Wireless Data Communications
Thesis

Prototyping of a Very High Speed Non-directive Infrared Transceiver for Indoor Wireless Data Communications

Ho Ken Lu
Masters, 國立清華大學, 電機工程學系
1994

Abstract

室內無線數據通訊 紅外線傳輸器 紅外線 indoor wireless data communications infrared transceiver infrared
傳統上,無線傳輸皆是由無線電波來達成,然而由於頻道的不足,使得利 用無線電波來提供高速的資料傳輸變得有困難,而唯一不需要申請執照 的 ISM(industrial, scientific, and medical) 頻道則要求需使用展 頻通訊;但是展頻通訊技術在目前狀況下,要達到高頻寬並不容易,因此 光通訊成為一個解決之道,特別是在室內無線通訊。鑑於現在可用之元件 ,紅外線是一個很好的媒介,利用紅外線傳輸的好處有:頻寬豐富、不受 法規限制、保密性高;當然也有壞處,就是會被不透明物體擋住。所以我 們利用擴散傳輸,來避免直射路徑被人或物擋住,也就是把紅外光打散到 空氣中,藉由天花板、牆壁或其他物體的反射使得接收器仍能接收到足夠 的訊號來完成通訊的目的因此接收器和發射器並不需要特意的對準。因為 同調光源並不經濟而且光同調接收器的複雜度很高,因此在這我們使用強 度調變( intensity modulation )及直接偵測( direct detection ) ;所謂強度調變就是指資料是載於光的強度上而不是頻率或相位上,所以 要解調這樣的訊號可用光檢測器來達成,此檢測器會產生一個相對應於光 強度的電流藉由這電流的大小,我們能檢出其所載之資料為何。在本篇論 文中,我們設計了一個高速的無方向性室內無線紅外線資料傳輸器,為了 以後超大型積體電路實現方便起見,我們提出了一個全數位化的架構。另 外因為採用脈衝位置調變法( pulse positon modulation ),當傳輸速 度越來越高時,漏到下一個溝槽( slot )的光能量便增加,因此就需要 更多光能量;一方面提高速度,一方面又不要增加太多的光能量下,我們 使用了多感測器及一個簡單的等化器;多感測器的設計使得接收器能收到 足夠的訊號,同時也會對方向性更不敏感;等化器則是為了補償因為速度 提高後漏到下一個溝槽( slot )能量增加的效應。

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