電子信息工程畢業(yè)論文開題報告

時間：2024-07-29 10:29:23 開題報告我要投稿

電子信息工程畢業(yè)論文開題報告

　　大學(xué)就要畢業(yè)了，電子信息工程專業(yè)的論文開題報告要怎么寫呢?

電子信息工程畢業(yè)論文開題報告

　　題目：基于89C51單片機紅外傳輸?shù)脑O(shè)計

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

　　選題意義：

　　紅外無線通信發(fā)展非常迅速，位速率不斷提高。據(jù)報道，日本斯坦利電氣日前開發(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，首次實現(xiàn)了用LED(Light Emitting Diode，半導(dǎo)體發(fā)光二極管) 傳輸500Mbps 無線傳輸，成功實現(xiàn)了全雙工通信，并在日本電子展2003 會場上做了演示，某些場合的紅外無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，國外已經(jīng)在實驗室實現(xiàn)了距離7m 的紅外無線通信[Agilent公司] 。

　　而通用紅外收發(fā)器件的發(fā)射強度都需要滿足IrDA的要求，如Vishay 公司的FIR器件TFDU6102 的發(fā)射強度范圍為120～350mW/sr ,Agilent 的FIR器件HSDL3600 的發(fā)射強度范圍為100～400mW/sr 。然而紅外通信的距離和安全的限制始終是一對矛盾。紅外收發(fā)器件的體積也越來越小，目前，Agilent 有一個型號的紅外收發(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，有研究把紅外無線通信應(yīng)用到無線局域網(wǎng)(WLAN)，隨著技術(shù)的成熟，將出現(xiàn)由紅外無線通信系統(tǒng)組成的無線局域網(wǎng)，可以在辦公室中實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)。另外，在旋轉(zhuǎn)機械測量系統(tǒng)中的無線數(shù)據(jù)傳輸也可以采用紅外無線數(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)知識的一次具體實踐，也極大的拓展了個人的專業(yè)知識，提高了個人動手能力。系統(tǒng)設(shè)計過程中，將涉及到許多方面的的電子專業(yè)知識，如紅外通信技術(shù)、51單片機控制芯片軟硬件設(shè)計等。紅外無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計過程，是理論與實踐緊密結(jié)合的過程，只有將理論應(yīng)用于實踐才能體現(xiàn)其價值。

　　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)紅外無線通信設(shè)計與實驗的論文以來，已經(jīng)有許多學(xué)者在致力于紅外無線通信的研究。主要研究領(lǐng)域包括：紅外無線通信的數(shù)學(xué)模型的建立，強背景干擾下的紅外無線通信鏈路特性的實驗研究，紅外無線通信調(diào)制方式的分析，紅外無線通信的均衡技術(shù)，紅外無線LAN 的原理及多址方式研究，紅外無線LAN 的通信協(xié)議，紅外無線接收、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線通信問題，包括理論和實驗研究，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。

　　現(xiàn)在很多實驗室正在研究在測量反射通道PPM調(diào)制的判決反饋問題，多通道光學(xué)通信的能量優(yōu)化問題，采用BPSK(Binary Phase Shift Keying，二進制相移鍵控)和QPSK調(diào)制時能夠分別降低功耗3. 6dB 和3. 2dB. 并對PPM調(diào)制方式進行了仿真研究，并給出了多通道光學(xué)通信符號干涉研究方法。還對用測量判決反饋均衡器的4PPM 調(diào)制方式用于25Mbps 通信進行了研究，給出了熒光燈對通信的影響。用塊判決反饋均衡器和平行判決反饋解碼對室內(nèi)無線紅外通道下的PPM編碼結(jié)構(gòu)進行了分析。

　　John R.Barry 教授主要從事非定向紅外無線通信鏈接進行了研究，某些機構(gòu)研究優(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，沒有其他強干擾時，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線通道模式研究和非定向紅外無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線網(wǎng)絡(luò)，并對紅外鏈路訪問層協(xié)議的吞吐量、最優(yōu)的窗口和幀大小進行了研究，對16Mbps 的鏈接，采用窗口大小為127 個幀，對吞吐量的最小恢復(fù)時間進行了研究。

　　國內(nèi)對紅外無線通信研究很少，國內(nèi)的一些實驗室在研究紅外無線傳輸在室內(nèi)的通信性能時，采用DFE 和LMS(最小均方差) 算法調(diào)節(jié)系數(shù)，對速率達(dá)到100Mbps 的室內(nèi)通信進行了仿真，結(jié)果與理論分析非常接近。

　　另外，國內(nèi)還在紅外無線通信的應(yīng)用領(lǐng)域進行了試驗研究，如桂林電子工業(yè)學(xué)院目前已實現(xiàn)了4Mbps 和16Mbps 位速率的紅外數(shù)據(jù)通信，分別實現(xiàn)了基于ISA(Industrial Architecture，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)) 總線的4Mpbs 紅外無線計算機通信卡和基于PCI(Peripheral Component Interconnect，外部設(shè)備互x總線) 總線的16Mbps 紅外控制器的設(shè)計。

　　目前，紅外無線通信已經(jīng)廣泛應(yīng)用于很多設(shè)備，許多筆記本電腦、Palm Pilots、PDA、移動電話、數(shù)碼相機、無線耳機、MP3、POS(Point of sales，銷售點終端) 機、打印機等設(shè)備都具有了紅外無線通信接口。

　　由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強，故軍事通信機構(gòu)歷來重視這一技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事機密機構(gòu)、邊海防的端對端通信中將發(fā)揮出重要的作用。它還將對計算機技術(shù)產(chǎn)生沖擊，對未來數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。

　　參考文獻：

　　[1] 徐海峰，劉賢德.國外無線紅外數(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)中的實現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2000，26(7).

　　[4] 盛琥.一種利用單片機實現(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)用于單片機系統(tǒng)的紅外串行通信接口[N].東北電力學(xué)院學(xué)報,2003,23(2):39～42.

　　二、研究方案(包括主要研究內(nèi)容、研究方法和研究進度安排等)

　　研究內(nèi)容：

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

　　紅外無線傳輸技術(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、麥克風(fēng)、打印機等。另外紅外通訊還常用于近距離遙控、雙向通訊(半雙工方式)。

　　紅外無線傳輸主要特點是：

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

　　2. 通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)收發(fā);

　　3. 主要用來取代點對點的線纜連接;

　　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、點對點直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強;

　　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)計的功能的要求，初步確定設(shè)計系統(tǒng)主要由發(fā)射模塊與接收模塊兩部分組成。發(fā)送模塊先由鍵盤操作鍵值，以二進制信號的形式，傳送給單片機，然后單片機將待發(fā)送的二進制信號編碼調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。紅外接收模塊普遍采用價格便宜，性能可靠的一體化紅外接收頭(如HS0038，它接收紅外信號頻率為38KHz，周期約為26us)接收紅外信號，它同時對信號進行放大、檢波、整形，得到TTL電平的編碼信號，再傳送給單片機，經(jīng)單片機解碼并由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。

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

　　研究進度安排：

　　20XX.3.320XX.3.18 開題報告，廣泛搜集紅外傳輸設(shè)計的相關(guān)資料。

　　20XX.3.1920XX.5.1 提出并設(shè)計出相關(guān)電路圖，并完成程序編寫，仿真調(diào)試。

　　20XX.5.220XX.5.20 在前面研究和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上撰寫論文;

　　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)展動態(tài)

　　1.3 本課題的主要內(nèi)容