紅外線數據封包編碼、發射、接收與解碼系統之設計

Encoding, Transmission, Reception, and Decoding for IR Data Packet Communication

林智仁(Chih-Jen Lin)

指導教授 ： 余政杰

國立臺北科技大學/機電學院/電腦與通訊研究所/碩士(2005年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2005.00049

摘要

本論文分別對紅外線數據封包(Infrared Data Packet )編碼、解碼系統，與紅外線發射電路(IR Transmitter)與紅外線接收電路(IR Receiver)進行研究與設計。其中紅外線數據封包(Infrared Data Packet )編碼信號包含前導碼(Preamble Bits)，同步碼(Sync Word)，資料欄位(Payload Data)，迴圈冗餘校驗碼(CRC)。
建構紅外線無線通訊系統首先要遇到棘手的問題就是如何實現時脈與數據回復功能(Clock and Data Recovery, CDR)，本文提出了以軟體的方式，採用間隔時序(Interval Timing)技術來實現時脈與數據回復功能，並且程式設計上也有考量抗雜訊的功能。而在紅外線數據封包解碼信號方面，則採用超取樣(Oversampling)技術。
至於紅外線傳輸(Infrared Data Association; IrDA)在無線傳輸技術上是一項比較成熟的技術，而且在成本方面也比射頻RF(Radio Frequency)模組來得便宜，因此紅外線傳輸很早就應用在各類家電的控制上和資訊產品的資料傳輸上。
紅外線傳輸的最大優勢即在它的構造簡單且造價低廉，在其傳送部份僅有IRLED、Photodiode以及前極放大器等，負責紅外線信號的傳送及接收。而在無線區域網路方面則是使用ISM(Industry Scientific Medical Frequency Band)頻道為主之無線通訊技術，採用波長在820nm~940nm之間的紅外線傳輸技術，作為基礎之無線通訊技術。所以目前很多的短距離傳輸在10英呎以內，都以紅外線傳輸方式來完成。

關鍵字

紅外線數據封包 ； 前導碼 ； 同步碼 ； 資料欄位 ； 迴圈冗餘校驗碼 ； 紅外線傳輸 ； 時脈與數據回復 ； 間隔時序技術 ； 超取樣技術 ； 紅外線發射電路 ； 紅外線接收電路

並列摘要

In this thesis, the IR Data Packet, Decode system, IR Transmitter and IR Receiver are investigated, meanwhile the Infrared Data Packet signal is included Preamble Bits, Sync Word, Payload Data, and CRC code.
How to implement the Clock and Data Recovery (CDR) function is the first troublesome question to construct of infrared wireless communication system. The thesis proposes a software method which gives the technology of interval timing to implement the CDR and noise-resistant function. Additionally, the oversampling technique is also taking into account the part of signal decode of infrared data packet.
The wireless communication technology of infrared data association (IrDA) is a mature technique which has been applied into various IA controlling and the data transmission of information produces.
The predominant advantage of the IrDA is its simple structure and low fabrication cost. Only the IRLED, photodiode and pre-amplify take the responsibility of transmitting and receiving of infrared signal in the transmission part. However, because the wireless network used the industry scientific medical (ISM) frequency band where the wavelength is between 820mm~940nm for the basic wireless communication technology, the IrDA is the major technique for the short distance communication, <10 nm.

並列關鍵字

IR Data Packet ； Preamble Bits ； Sync Word ； Payload Data ； CRC ； Infrared Data Association (IrDA) ； Clock and Data Recovery ； Interval Timing ； Oversampling ； IR Transmitter ； IR Receiver

參考文獻

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