基于DSP的紅外數(shù)字通信技術

張 弛，楊 凱，施宇豪，陸 彬

（上海航天電子技術研究所，上海 201109）

0 引 言

在DSP系統(tǒng)結構中，紅外數(shù)字通信技術不僅具備經濟成本較低和運轉效率較高等相關特點，而且一定程度上還需要以DSP系統(tǒng)作為基礎環(huán)境，進而有效保證信息通信系統(tǒng)的高效性和安全性。為此，技術人員需要利用型號為TMS320VC5416的系統(tǒng)結構芯片來實現(xiàn)技術操作。

1 紅外數(shù)字通信技術原則

在DSP系統(tǒng)內部結構中，其紅外輻射技術又被稱為紅外線信息通信技術，其系統(tǒng)基礎波長一般保證在0.7～10 001 000 μm，因此設備想要進一步實現(xiàn)信息通信技術水平，所對應基礎頻率則需要設置3×1 011～4×1 014 Hz，其系統(tǒng)內部結構中，主要由可見光區(qū)域、無線電波區(qū)域以及紫外線區(qū)域等共同構成無線連接基礎條件下的電磁波。

1.1 紅外線發(fā)射器

在DSP系統(tǒng)內部結構中，紅外通信系統(tǒng)一般需要借助系統(tǒng)峰值結構波長，在普通結構模式操作環(huán)境下，其系統(tǒng)峰值波長大約為900 nm，并且需要使用LED專業(yè)設備作為基礎發(fā)射設備。LED設備在實際運轉和操作過程中，絕大多數(shù)由少數(shù)分載流子共同構成，最終設備需要與半導體結構相互結合，進而構成紅外線光源設備[1]。紅外線發(fā)射器的電路結構如圖1所示。

圖1 紅外線發(fā)射器電路結構圖

1.2 信號傳感設備

基于DSP系統(tǒng)內部結構，其傳感設備能夠將紅外輻射能量向電力能量進行全面轉化。由于信號傳感設備從本質上看屬于光線敏感電氣元件，所以系統(tǒng)又被稱為共外線探測設備。加上目前數(shù)據通信系統(tǒng)內部結構中，無論是信息通信技術還是系統(tǒng)內部結構設備，都需要技術人員作為基礎支持，同時系統(tǒng)內部進行日常運轉和操作的過程中，信號傳感設備基礎性能水平直接影響信號傳感系統(tǒng)操作質量[2]。

在信號傳感設備操作和應用過程中，信號探測設備根據應用種類和操作范圍主要分為光子探測設備及熱探測設備兩類。其中，光子探測設備根據操作模式，又被分為外部光線電力設備和內部光線電力設備。

內部光線電力設備根據探測模式的不同，可以分為光電導、光生伏特以及光磁電等3類。系統(tǒng)正常運轉過程中，紅外通信系統(tǒng)需要憑借PIN光纖電力二極管進行正常信息通信，光線輻射在材料應用過程中起到了重要作用和現(xiàn)實意義。由于其光線攝入量中光子能量相對較大，所以可以推動材料表面產生電子流，從而向外部發(fā)射光子能量束，進而產生光生電流。雖然此種電流一般反應較快，但是系統(tǒng)在實際操作和運轉時必須依靠強大的光子結構能量，因此系統(tǒng)局限性相對較高。

2 紅外數(shù)字通信內部結構

2.1 硬件結構

根據現(xiàn)階段紅外線數(shù)字通信系統(tǒng)內部結構特點，系統(tǒng)平臺將共同研發(fā)型號為TMS320VC5416的系統(tǒng)芯片，作為硬件平臺的核心系統(tǒng)。該系統(tǒng)內部芯片想要保證運轉質量和技術水平，還需要具有至少3個獨立性質的16位數(shù)據信息儲存區(qū)域以及1根總體程序線路，進而保證紅外線數(shù)字通信系統(tǒng)的核心處理速度達到1.6×108/s。除此之外，系統(tǒng)內部結構的芯片零部件需要針對ROM系統(tǒng)的裝載程序進行全面屏蔽，此時如果系統(tǒng)開展正常的電力供應，BOOTLOADER系統(tǒng)結構將以用戶作為基礎數(shù)據代碼，以此作為系統(tǒng)運轉的基礎引導方向[3]。

2.2 軟件功能調整

由于DSP系統(tǒng)結構中的紅外數(shù)字通信技術在實際應用過程中，電力管道線路由發(fā)射管道及接收管道組成，其中軟件系統(tǒng)內部結構中的發(fā)射管道在操作和運轉過程中與普通模式下的LED技術十分類似，所以系統(tǒng)將信號全部接收之后會及時輸出Vout和Vcc指令，無法開展后續(xù)系統(tǒng)技術操作[4]。系統(tǒng)數(shù)據指令模型如表1所示。

表1 系統(tǒng)數(shù)據指令模型

由表格可以得知，傳感設備想要穩(wěn)定運轉，首先需要從系統(tǒng)操作作為核心出發(fā)點，進而針對部分紅外線系統(tǒng)開展數(shù)據及功能的信息檢測，進而實現(xiàn)紅外線非接觸模式下的遠距離數(shù)據檢測。由于系統(tǒng)日常開展過程中，紅外線技術和紅外數(shù)字通信技術均屬于紅外線波場，所以其硬件結構設備外部需要安裝半球形狀的菲涅爾透鏡，保證對紅外線結構開展進一步集中化技術處理，從根本上提升傳感設備的綜合靈敏程度。除此之外，一般傳感設備的核心電壓處于3～5 V，如果在系統(tǒng)檢測過程中處于檢測區(qū)域內，那么紅外線接收頻率則需要達到0.1～8 Hz。

3 紅外數(shù)字通信技術研究

3.1 數(shù)字化連接技術

在紅外數(shù)字通信技術研究過程中，其數(shù)字信息連接模式普遍支持格式化及視頻模式的信息傳輸。所以基于DSP的紅外數(shù)字通信技術和實驗實際要求，本次研究將重點討論和探索格式化模式下的紅外線信息通信技術的流通與傳輸。

紅外線通信技術在系統(tǒng)內部應用過程中，其標準格式視頻內部具有同步代碼，同時在不同外部信號影響下允許開展爭產該系統(tǒng)操作，進而實現(xiàn)信息數(shù)字的同步傳輸，而對于非標準系統(tǒng)格式條件下，同樣需要使用外部環(huán)境同步模式，完成信息數(shù)據的有效傳輸[5]。

數(shù)字視頻傳輸模式中，根據不同紅外線外部環(huán)境實際要求，主要分為3種習慣數(shù)據傳輸模式，其中視頻和信息通過位或者位數(shù)據實現(xiàn)信息和視頻之間的傳輸。系統(tǒng)內部鑲嵌的時鐘基礎標準碼能夠保證視頻連接口及視頻數(shù)據傳輸?shù)挠行Я魍ê屯剑到y(tǒng)運轉時僅需要將數(shù)據線路與時鐘線路相互連接就可以確保每一個時鐘標準碼的正常開展，尤其在基準碼最后一個字節(jié)位置上，體現(xiàn)出系統(tǒng)真正含以上的綜合命令。其中系統(tǒng)最后一個字節(jié)的3位需要被用來結構定義，進而余下數(shù)據則用來矯正錯誤的系統(tǒng)結構。

系統(tǒng)內部結構的位進一步決定了系統(tǒng)交錯模式，代表接下來所需要傳遞的是消隱數(shù)據還是正常信息。除此之外，系統(tǒng)內部結構上的位一定程度上有效決定了時鐘基準碼，保證紅外線系統(tǒng)正常運轉過程中，其視頻傳輸代碼是有效碼還是終止傳輸代碼。其中，視頻連接口之間信息通信及傳輸能夠應用在紅外線信息通信技術的不同方面，如在系統(tǒng)內部結構中，任何涉及大量信息傳輸和視頻數(shù)據操作都可以使用紅外線通信流通模式。只有通過視頻連接口才能保證數(shù)據和信息的流通與傳輸。加上現(xiàn)階段紅外線實際操作過程中能夠有效支持數(shù)據傳輸模式相對較多，因此系統(tǒng)連接端口可以作為信息傳輸及其他類型數(shù)據連接的高速端口。

3.2 信息通信性能評定

在紅外線信息通信系統(tǒng)中，視頻連接口是一種高速的并行連接口，并且系統(tǒng)自身存在著相對較高的帶寬模式[6]。一般情況下，系統(tǒng)需要根據視頻連接口的基礎功能，使用位寬度條件下的數(shù)據線開展數(shù)據和信息的正常傳輸與流通，從根本上防止紅外線系統(tǒng)產生額外的數(shù)據信息。從根本上影響視頻連接口的傳輸主要因素包括如下兩個[7]。其一，主要因素是標題信息的傳輸，信息連接端口需要從接收標題信息中充分解讀基礎數(shù)據和信息，進而針對所需要系統(tǒng)傳輸數(shù)據區(qū)域開展詳細解讀。對于信息傳輸系統(tǒng)來說，如果其數(shù)據傳輸區(qū)域相對較小，那么系統(tǒng)操作時極易造成系統(tǒng)的額外消耗[8]。比如，紅外線通信技術結構中，每一個數(shù)據區(qū)域需要包含至少兩個字符長的標題信息，但是其系統(tǒng)每一個數(shù)據和信息區(qū)域中僅僅出現(xiàn)了一個字長的相關數(shù)據信息，進而全面體現(xiàn)出輸出帶寬的最大數(shù)值。紅外線通信系統(tǒng)在實際運轉和操作過程中，其數(shù)據區(qū)域結構寬度接近幀長度，因此其標題信息時間的長度需要與實際信息傳輸長度相互比較[9]。其二，當視頻連接口的信息傳輸數(shù)據總量相對較大時，紅外線系統(tǒng)如果開啟，那么會占用較大的信息傳輸帶寬[10]。系統(tǒng)結構中的每個工作視頻連接口都需要開展大量數(shù)據流通和信息傳輸，尤其在外部系統(tǒng)環(huán)境下，一幀數(shù)據結構中其數(shù)據模塊總體數(shù)量越多，則需要越多的時間讀取相應的標題信息，從而進一步將數(shù)據進行完整拷貝至目標地址，增加系統(tǒng)傳輸帶寬[11]。除此之外，紅外線信息通信技術應用時，每一幀數(shù)據和信息中大多數(shù)包含許多較小的數(shù)據和信息區(qū)域塊，此時技術人員需要根據第一個影響模塊和因素的綜合描述，額外增加更多的信息傳輸操作，進而不斷增加額外數(shù)據流通[12]。

4 結 論

為進一步研究DSP系統(tǒng)環(huán)境下的紅外數(shù)字通信功能，技術人員應該從紅外通信基礎技術和原則作為核心出發(fā)點，進而對通信優(yōu)點和長處開展結構分析。與此同時，技術人員還需要以紅外通信相關原理為導向，進行基于DSP模式的紅外傳感試驗。