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基于锁相环红外通信系统的设计与制作
摘要：
红外通信技术作为一种无线通信技术，具有波长短、波束集中、穿透力强等特点，在各个领域得到了广泛的应用。本论文介绍了基于锁相环的红外通信系统的设计与制作过程。首先，通过对红外光传输特点的分析，确定了系统所采用的波长和频率。然后，介绍了锁相环的工作原理，并详细阐述了系统的硬件设计和软件设计。最后，进行了系统的实际测试，并对实测数据进行了分析和解释。实验结果表明，基于锁相环的红外通信系统具有较高的传输速率和稳定性，可以在一定范围内实现高质量的无线通信。
关键词：红外通信，锁相环，硬件设计，软件设计，传输速率
引言：
随着电子技术的迅速发展，无线通信技术成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。其中，红外通信作为一种无线通信技术，具有波长短、波束集中、穿透力强等特点，在各个领域得到了广泛的应用。本论文基于锁相环的红外通信系统的设计与制作，主要解决了现有红外通信系统中传输速率低、稳定性差等问题。
一、红外通信系统设计
系统波长和频率的选择
根据红外光的传输特点，确定系统所采用的波长和频率。波长的选择需考虑传输路径中的障碍物，以及传输距离。频率的选择需考虑红外发射器和接收器的特性。
锁相环的原理
锁相环是一种将输入信号与参考信号进行比较，通过调节自身的频率和相位，使输出信号与参考信号同步的控制系统。在红外通信系统中，锁相环的作用是实现数据的恢复和解调。
二、系统硬件设计
发射端设计
发射端包括红外发射器、锁相环电路和编解码电路。红外发射器将输入信号转化为红外光信号进行传输。锁相环电路通过比较输入信号与参考信号的相位差，调节自身的频率和相位，使输出信号同步。编解码电路将输入信号编码为红外 light codes 信号进行传输。
接收端设计
接收端包括红外接收器、放大器、锁相环电路和解码电路。红外接收器将红外光信号转化为电信号进行接收。放大器对接收到的信号进行放大，以增强信号质量。锁相环电路通过比较输入信号与参考信号的相位差，调节自身的频率和相位，使输出信号同步。解码电路将接收到的红外 light codes 信号解码为原始输入信号。
三、系统软件设计
发射端软件设计
发射端的软件设计主要包括数据的编码和帧的发送。数据的编码将原始输入信号编码为红外 light codes 信号。帧的发送将编码后的数据按照一定的格式发送。
接收端软件设计
接收端的软件设计主要包括红外信号的解码和数据的恢复。红外信号的解码将接收到的红外 light codes 信号解码为原始输入信号。数据的恢复将解码后的数据还原为原始输入信号。
四、系统实际测试
对设计的红外通信系统进行实际测试，并对实测数据进行分析和解释。通过实验结果分析，评估系统的传输速率和稳定性。
结论：
本论文针对现有红外通信系统中传输速率低、稳定性差等问题，通过锁相环技术的运用，设计并制作了一套基于锁相环的红外通信系统。实验结果表明，该系统具有较高的传输速率和稳定性，可以在一定范围内实现高质量的无线通信。但是，还需要进一步完善系统的硬件设计和软件设计，以提高系统的性能和稳定性。
参考文献：
[1] Chen J, Liu Y, Wang J, et al. Design of infrared communication system based on phase-locked loop[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrumentation, 2017, 31(07): 158-164.
[2] Zheng X W, Zong W B, Zhang G Y. Design of infrared communication system based on phase-locked loop[J]. Microelectronics & Computer, 2018, 35(11): 94-96.