電子信息工程畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告

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電子信息工程畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告范例

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電子信息工程畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告范例

　　題目： 基于89C51單片機(jī)紅外傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)

　　一、選題依據(jù)(包括課題研究的意義、研究的現(xiàn)狀、主要參考文獻(xiàn)等)

　　選題意義：

　　紅外無(wú)線通信發(fā)展非常迅速，位速率不斷提高。據(jù)報(bào)道，日本斯坦利電氣日前開(kāi)發(fā)成功了最高數(shù)據(jù)傳輸速度為500Mbit/ 秒的紅外通信光收發(fā)元件，首次實(shí)現(xiàn)了用LED(Light Emitting Diode，半導(dǎo)體發(fā)光二極管) 傳輸500Mbps 無(wú)線傳輸，成功實(shí)現(xiàn)了全雙工通信，并在日本電子展2003 會(huì)場(chǎng)上做了演示，某些場(chǎng)合的紅外無(wú)線通信的距離也在逐漸提高，500Mbps 速率的通信已經(jīng)達(dá)到4m的距離，國(guó)外已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了距離7m 的紅外無(wú)線通信[Agilent公司] 。而通用紅外收發(fā)器件的發(fā)射強(qiáng)度都需要滿足IrDA的要求，如Vishay 公司的FIR器件TFDU6102 的發(fā)射強(qiáng)度范圍為120～350mW/sr ,Agilent 的FIR器件HSDL3600 的發(fā)射強(qiáng)度范圍為100～400mW/sr 。然而紅外通信的距離和安全的限制始終是一對(duì)矛盾。紅外收發(fā)器件的體積也越來(lái)越小，目前，Agilent 有一個(gè)型號(hào)的紅外收發(fā)器HSDL23220高度只有2. 5mm ，而Vishay新型的SIR收發(fā)器TFBS4711 高度有1. 9mm。目前，有研究把紅外無(wú)線通信應(yīng)用到無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)，隨著技術(shù)的成熟，將出現(xiàn)由紅外無(wú)線通信系統(tǒng)組成的無(wú)線局域網(wǎng)，可以在辦公室中實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。另外，在旋轉(zhuǎn)機(jī)械測(cè)量系統(tǒng)中的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸也可以采用紅外無(wú)線數(shù)據(jù)通信方式，隨著體積小巧、位速率高、傳輸距離較遠(yuǎn)的紅外無(wú)線通信技術(shù)日益成熟，將在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。

　　紅外無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的研究是電子信息工程專業(yè)知識(shí)的一次具體實(shí)踐，也極大的拓展了個(gè)人的專業(yè)知識(shí)，提高了個(gè)人動(dòng)手能力。系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，將涉及到許多方面的的電子專業(yè)知識(shí)，如紅外通信技術(shù)、51單片機(jī)控制芯片軟硬件設(shè)計(jì)等。紅外無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，是理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的過(guò)程，只有將理論應(yīng)用于實(shí)踐才能體現(xiàn)其價(jià)值。

　　研究現(xiàn)狀：

　　自從1979 年IBM公司的F. R. Gfeller 發(fā)表了關(guān)于室內(nèi)紅外無(wú)線通信設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)的論文以來(lái)，已經(jīng)有許多學(xué)者在致力于紅外無(wú)線通信的研究。主要研究領(lǐng)域包括：紅外無(wú)線通信的數(shù)學(xué)模型的建立，強(qiáng)背景干擾下的紅外無(wú)線通信鏈路特性的實(shí)驗(yàn)研究，紅外無(wú)線通信調(diào)制方式的分析，紅外無(wú)線通信的均衡技術(shù)，紅外無(wú)線LAN 的原理及多址方式研究，紅外無(wú)線LAN 的通信協(xié)議，紅外無(wú)線接收、發(fā)射的空間分集研究等。

　　目前，主要研究工作集中在國(guó)外，加州大學(xué)Berkeley 分校Joseph M. Kahn 教授領(lǐng)導(dǎo)的小組研究主要致力于室內(nèi)自由空間高速紅外無(wú)線通信問(wèn)題，包括理論和實(shí)驗(yàn)研究，主要集中在非定向紅外散射通信、紅外成像接收、多通道通信、判決反饋均衡(DFE ，decision2feedback equalization) 、速率自適應(yīng)編碼、PPM 編碼結(jié)構(gòu)等,研究位速率達(dá)到50Mbps和100Mbps �，F(xiàn)在很多實(shí)驗(yàn)室正在研究在測(cè)量反射通道PPM調(diào)制的判決反饋問(wèn)題，多通道光學(xué)通信的能量?jī)?yōu)化問(wèn)題，采用BPSK(Binary Phase Shift Keying，二進(jìn)制相移鍵控)和QPSK調(diào)制時(shí)能夠分別降低功耗3. 6dB 和3. 2dB. 并對(duì)PPM調(diào)制方式進(jìn)行了仿真研究，并給出了多通道光學(xué)通信符號(hào)干涉研究方法。還對(duì)用測(cè)量判決反饋均衡器的4PPM 調(diào)制方式用于25Mbps 通信進(jìn)行了研究，給出了熒光燈對(duì)通信的影響。用塊判決反饋均衡器和平行判決反饋解碼對(duì)室內(nèi)無(wú)線紅外通道下的PPM編碼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。John R.Barry 教授主要從事非定向紅外無(wú)線通信鏈接進(jìn)行了研究，某些機(jī)構(gòu)研究?jī)?yōu)化了采用非定向LOS 紅外發(fā)射的短距離通信系統(tǒng),結(jié)果顯示，在半徑4m 的房間中，沒(méi)有其他強(qiáng)干擾時(shí)，采用球形濾鏡，100Mbps 速率的通信只要269mW的光發(fā)射功率，而且光發(fā)射功率和通信帶寬有關(guān)系式P∝ B1/ 2 ( B 為通信帶寬，P 為光發(fā)射功率) . J .B. Carruthers 教授主要從事非定向紅外無(wú)線通道模式研究和非定向紅外無(wú)線通信多載波編碼研究。 Daniel 等人研究了采用手持終端的紅外無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)紅外鏈路訪問(wèn)層協(xié)議的吞吐量、最優(yōu)的窗口和幀大小進(jìn)行了研究，對(duì)16Mbps 的鏈接，采用窗口大小為127 個(gè)幀，對(duì)吞吐量的最小恢復(fù)時(shí)間進(jìn)行了研究。

　　國(guó)內(nèi)對(duì)紅外無(wú)線通信研究很少，國(guó)內(nèi)的一些實(shí)驗(yàn)室在研究紅外無(wú)線傳輸在室內(nèi)的通信性能時(shí)，采用DFE 和LMS(最小均方差) 算法調(diào)節(jié)系數(shù)，對(duì)速率達(dá)到100Mbps 的室內(nèi)通信進(jìn)行了仿真，結(jié)果與理論分析非常接近。另外，國(guó)內(nèi)還在紅外無(wú)線通信的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了試驗(yàn)研究，如桂林電子工業(yè)學(xué)院目前已實(shí)現(xiàn)了4Mbps 和16Mbps 位速率的紅外數(shù)據(jù)通信，分別實(shí)現(xiàn)了基于ISA(Industrial Architecture，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)) 總線的4Mpbs 紅外無(wú)線計(jì)算機(jī)通信卡和基于PCI(Peripheral Component Interconnect，外部設(shè)備互線) 總線的16Mbps 紅外控制器的設(shè)計(jì)。目前，紅外無(wú)線通信已經(jīng)廣泛應(yīng)用于很多設(shè)備，許多筆記本電腦、Palm Pilots、PDA、移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)、無(wú)線耳機(jī)、MP3、POS(Point of sales，銷售點(diǎn)終端) 機(jī)、打印機(jī)等設(shè)備都具有了紅外無(wú)線通信接口。

　　由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強(qiáng)，故軍事通信機(jī)構(gòu)歷來(lái)重視這一技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對(duì)端通信中將發(fā)揮出重要的作用。它還將對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生沖擊，對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 徐海峰，劉賢德.國(guó)外無(wú)線紅外數(shù)字通信的研究[J].紅外技術(shù)，1998，20(3)：31～35.

　　[2] 陳永甫.紅外輻射紅外器件與典型應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社,2004.

　　[3] 葉暉.紅外通訊協(xié)議在嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2000，26(7).

　　[4] 盛琥.一種利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的紅外通信接口[J].電子科技.2005(8).

　　[5] 柏軍，胡屏，郭佩英.一種應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的紅外串行通信接口[N].東北電力學(xué)院學(xué)報(bào),2003,23(2):39～42.

　　二、研究方案(包括主要研究?jī)?nèi)容、研究方法和研究進(jìn)度安排等)

　　研究?jī)?nèi)容：

　　論文所設(shè)計(jì)的方向是基片89C51單片機(jī)的紅外傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)。

　　紅外無(wú)線傳輸技術(shù)是一種以紅外光作為空間傳輸介質(zhì)的短距無(wú)線傳輸技術(shù)，傳輸距離由幾厘米至幾米。IrDA技術(shù)主要是解決設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換及同外設(shè)的連接，比如耳機(jī)、麥克風(fēng)、打印機(jī)等。另外紅外通訊還常用于近距離遙控、雙向通訊(半雙工方式)。

　　紅外無(wú)線傳輸主要特點(diǎn)是：

　　1. 它是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無(wú)線連接技術(shù)，被眾多的硬件和軟件平臺(tái)所支持;

　　2. 通過(guò)數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā);

　　3. 主要用來(lái)取代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線纜連接;

　　4. 新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn);

　　5. 小角度(30°以內(nèi))、短距離、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強(qiáng);

　　6. 傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)發(fā)布。

　　研究方法：

　　按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能的要求，初步確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由發(fā)射模塊與接收模塊兩部分組成。發(fā)送模塊先由鍵盤(pán)操作鍵值，以二進(jìn)制信號(hào)的形式，傳送給單片機(jī)，然后單片機(jī)將待發(fā)送的二進(jìn)制信號(hào)編碼調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。紅外接收模塊普遍采用價(jià)格便宜，性能可靠的一體化紅外接收頭(如HS0038，它接收紅外信號(hào)頻率為38KHz，周期約為26us)接收紅外信號(hào)，它同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形，得到TTL電平的編碼信號(hào)，再傳送給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)解碼并由LCD1602液晶顯示接收到的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的構(gòu)成框圖如下圖。

　　之后編寫(xiě)發(fā)射模塊程序，鍵盤(pán)掃描程序，紅外接收模塊程序和顯示程序，并在Protues上進(jìn)行仿真以及調(diào)試程序。

　　研究進(jìn)度安排：

　　20XX.3.3——20XX.3.18 開(kāi)題報(bào)告，廣泛搜集紅外傳輸設(shè)計(jì)的相關(guān)資料。

　　20XX.3.19——20XX.5.1 提出并設(shè)計(jì)出相關(guān)電路圖，并完成程序編寫(xiě)，仿真調(diào)試。

　　20XX.5.2——20XX.5.20 在前面研究和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上撰寫(xiě)論文;

　　20XX.5.21——…… 準(zhǔn)備論文答辯

　　論文提綱：

　　摘要

　　第一章：引言

　　1.1 介紹帶通濾波器的基本概念和應(yīng)用

　　1.2 帶通濾波器的發(fā)展動(dòng)態(tài)

　　1.3 本課題的主要內(nèi)容