利用红外技术解决音频无线传输难题

关键字： 无线化，射频，红外(IR)，漫射红外(DIR)， 

实现短距无线连接的一种方案是采用由政府机构特别分配的射频(RF)波段，来发射/接收各类不同信号。例如，某些消费电子应用产品的RF解决方案(如PC机联网)就是非常流行的可靠无线数据连接。不过，另一方面，用于实时、流媒体、家庭娱乐应用(如音频和视频)的基于RF的通信解决方案，很容易受到其它如WLAN (802.11)、蓝牙、无绳电话等无线RF系统的干扰。所有这些基于RF的应用都采用免费但拥挤的2.4GHz 或 5/5.8GHz ISM RF频段，很容易受到同频干扰。

此外，家庭娱乐行业也为基于RF的设备设置了障碍。在该领域，连接必需保持超低延时以确保AV源产生的视频图像与无线连接音频再现设备(即扬声器)之间‘口型同步(lip sync)’。事实上，RF十分适合于无线数据链接，在出现干扰时可以对数据进行重传，但要实现未经压缩的hi-fi音频流的可靠传输，就困难得多了。此外，用于手机、蓝牙耳机等的RF还被怀疑若经常使用，会对人体健康造成伤害，目前专业医学文献越来越频繁地开始讨论这一问题。

将红外(IR)光作为无线通信媒介也非常流行。我们经常可以在手机、PDA及其它消费类(CE)设备看到IR端口。据悉，目前带有IR端口的设备基数已达近10亿，同时，红外遥控是室内无线控制的通信标准。尽管如此，传统的IR解决方案对发射器和接收设备之间的视距和方向性有要求，这大大限制了其应用领域和对市场的吸引力。IR端口的数据传输率可以相当高，但作用距离非常短，对于IrDA设备为仅为10cm-100cm；或者距离可以长些，但数据传输率却非常低(例如遥控器应用)。

为了克服现有IR解决方案的这些问题，同时避免RF通信问题，Infra-Com公司已开发出了基于漫射红外 (DIR)技术的产品。DIR利用红外光信号遇表面弹回的能力来避免传统IR解决方案的对视距和方向性的要求。采用DIR，发射器产生的加载红外信号辐射的信息在整个封闭空间(如房间、办公室、实验室)“弹跳”，然后被专门设计的高度灵敏的接收器收集。DIR技术扩大了红外产品的作用距离，从而拓宽了其应用范围。

1. 独有的ASIC芯片组

Infra-Com公司为短距全方位无线光通信创建了首个真正的可投入市场的低成本技术平台。Infra-Com基于DIR方案设计了一个独有ASIC组(即芯片组)。IrGate依赖于从天花板、墙壁及其它表面的IR‘漫’ 反射和散射来建立高比特无线通信(见图1)。

图1：IrGate能以全方位形式在封闭空间内工作。它没有视距要求，而且发射角度很大，也无需瞄准接收器进行发射。

IrGate发射器采用一个IR LED阵列在封闭空间内进行三维宽域发射，IrGate接收器则采用一个高度灵敏的接收器阵列来检测已发射的残留红外能量，并再现原始信号，即使在光路径上它已被严重吸收和衰减。

Infra-Com以小尺寸ASIC芯片组的形式销售IrGate技术，这也是同类中的首款产品。这种高度灵活解决方案的优点已经得到了消费电子行业主流销售商的测试和验证，后者也已经推出了嵌入IrGate的首批样品。

IrGate的固有优势包括：
1. 低成本—像IrGate这种基带类型的红外解决方案能够降低制造工艺的成本。Infra-Com公司正在确立进一步小型化的发展路线，这将导致每链路成本的大幅降低。
2. 可靠的高带宽—IrGate现在可获得22.5Mbps的原始比特率(进一步发展可达50Mbps)；它可工作在不同的环境光照条件下(即自然光源和人造光源)，并提供固有划分，即基于IrGate的通信/网络能够实现邻近空间不受“带宽复用”带来的同频干扰。
3. 避免RF技术问题—IrGate与RF设备互不干扰；它避免了音频/视频流应用中的RF信号延时问题；IR信号无法穿过墙壁，仅能在封闭空间内工作，从而确保了隐私和安全性。
4. 无频率分配或监管问题—IrGate属于全球性的非监管技术。它无需政府进行频率分配或任何特定分类；“绿色”IR信号不能穿透人体组织，无伤害人体之虞。
5. 可针对消费电子应用进行修改—IrGate以一种小尺寸的芯片组实现，故可嵌入在许多不同类的消费电子设备中；通过非常简明的参考设计为ODM/OEM提供‘即插即用’系统实现方案；它的数字ASIC(即与“外界”的接口)采用业界标准接口(如I²S)，与现有设备直接连接，故可保留最常用的系统架构。

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