引言

    目前，用于室内计算机数据通信的无线接人技术主要有蓝牙、红外和homerf等。从传输速率来看，蓝牙为1mbps，fir标准的红外线可以达到4mbps(未来的vfir标准红外线将达到16mbps)；homerf的传输速率只有1mbps～2mbps(fcc建议增加到8mbps～11mbps)。而且，它们的实际测试速度都与理论值之间有不小的差距，仅可以满足对速度要求不高的无线接人。然而，实际应用对速度的要求越来越高，为了适应高速无线接入网，满足大容量的高速数据传输要求，专家学者们正在研究更高传输速率的无线接人技术。计算机usb接口和无线光通信技术的结合将为计算机提供高速的无线接人。

    可见光无线接入系统

    无线光通信是在无线电通信基础上向更高射频频率的延伸，与无线电通信相比，无线光通信有着更加明显的优点，如带宽更宽、容量更大、安全保密性更高、不受无线电频段电磁波的干扰等，而且频谱资源无需频率使用许可证。由于具有以上优势，再加上实现高速无线网络的要求，无线光通信越来越受到关注和重视。

    由于usb快速、方便、简单，将外部设备与计算机相连时，usb接口已经成为最优先的选择。通过usb接口

     ，利用无线光通信可实现高速的接入。

    基于usb接口的可见光无线通信系统原理框图如图1所示，系统由三大部分构成：

    1．接口电路，连接计算机和光收发机，将来自计算机usb的信号变换成适合发射电路调制的信号，同时将接收电路送来的信号变换成usb信号送给计算机，实现高速率的无线双工通信。

    2．光发射电路，将经过usb接口电路处理过的信号进行编码调制，调制过的信号再经放大后送人调制光源一一可见光激光器(ld)，使其发出被编码电信号调制的可见光光脉冲信号(这个过程称之为电光转换，即e／o转换)，最后经光学天线发射到大气信道中。

    3．光接收电路，通过光学天线把发送端发送来的光脉冲信号会聚到光电检测器(apd)，将接收的光信号转换成电信号(这个过程称之为光电转换，即o／e转换)，转换过来的微弱电信号经过放大解调后送给usb接口电路。

    电路系统设计

    桥接电路

    桥接电路的作用是使计算机和后面的收发系统协调工作。在图1中，脉码调制／解调电路和接口电路可以集成在一个称为桥接器的芯片里面。usb接口信号属于总线型信号，这种数据电平不是通信中所要求的脉冲波形，即不是通信中的基带信号，所以，必须把它转换成诸如ttl电平形式的基带信号后才可以作为调制信号。桥接电路的主要任务就是完成这种转换；当计算机接收数据时，桥接器的主要功能与发送数据时相反。

    计算机进行高速数据传输时，其传输速率的高低与桥接器的转换速率息息相关，所以，选择并设计好桥接器及其外围电路至关重要，通过软硬件的控制去配合usb的不同速率形式(usb2.0有低速、全速和高速三种速率形式)。这里，选用了stir4220桥接芯片，其转换速率可达16mbps。它是一个低成本、低功耗、usb到红外光(完全可以用于可见光信号)传输的桥接控制器件。它完成pc usb接口数据与光信号之间的转换，令光调制信号通过usb口与计算机进行无线数据通信，主要解决以下三方面的问题：信号形式的转换--差分信号／ttl电平信号的转换；编码方式的转换--ppm编码/usb的反向nrzi差分码的转换；传输速率的转换--usb相应速率／16mbps速率的转换，这些是高速无线光通信实现的桥梁。

    发射电路

    发射机是光通信的重要组成部分，它的功能是将电信号转换成光信号发送出去，主要由光源和驱动电路组成。

    在系统设计中选用的驱动