红外遥控技术的传输载体就是红外线,它是一种特定波长范围的光波。
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下面我们从几个方面来深入理解这个“传输载体”：
核心载体：红外线
红外线是电磁波谱的一部分，其波长介于可见光和微波之间，我们所说的红外遥控使用的是近红外线，波长范围大约在 760纳米 到 1毫米 之间，在遥控器中，最常用的波长是 940纳米 左右,这个波长具有很好的发射效率和接收灵敏度。
为什么选择红外线？ 选择红外线作为载体,主要有以下几个关键原因：
- 方向性强，不易干扰： 红外线是直线传播的，像手电筒的光一样，这意味着信号不会轻易穿过墙壁或天花板，从而避免了控制一个设备时意外影响到另一个房间里的同品牌设备,这保证了控制的精确性。
- 成本低廉： 红外线发射管（红外LED）和接收管（光电二极管）技术非常成熟，制造成本极低，使得红外遥控器可以做得非常便宜,广泛应用于各类家电。
- 无电磁辐射，对人体无害： 红外线不属于电离辐射，能量较低，不会对人体造成伤害,安全性高。
- 不易受可见光干扰： 虽然阳光、白炽灯等光源也包含红外线成分，但遥控器发射的经过调制的红外信号，可以通过特定的电子滤波器从背景噪声中提取出来,大大提高了抗干扰能力。
信号的“包装”与“调制”：不仅仅是红外光
仅仅发射红外线是不够的，我们需要把指令信息（音量+”、“换台”）加载到红外线上，这个过程叫做调制。
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调制的基本原理： 就像我们用声音去调制无线电波的振幅（AM调幅）或频率（FM调幅）一样，我们用数字信号去调制红外光的强度。
- 载波： 遥控器会以一个非常高的固定频率（通常是 38kHz 或 36kHz, 40kHz 等）来快速地开关红外LED，这个高频的、持续不断的红外光信号就叫做载波，为什么需要载波？因为这样可以有效滤除环境中的缓慢变化的红外线干扰（比如太阳光、人体热辐射），让接收端更容易识别出“这是遥控信号，而不是背景热源”。
- 信号： 我们真正想发送的指令数据（1”和“0”）则用来控制这个38kHz载波的通断。
- 当数据位为“1”时,红外LED发射38kHz的红外光。
- 当数据位为“0”时,红外LED停止发射。
这个过程就像是：
- 载波 (38kHz)： 一辆持续不断、高速行驶的火车。
- 数据信号 (0/1)： 火车上装载的货物（有货代表1，没货代表0）。
- 调制： 将货物装载到火车上的过程。
接收端在接收到信号后，会先解调，把38kHz的载波滤掉，还原出原始的“0”和“1”的数据流，然后再对这些数据进行解码,最终识别出用户的指令。
信号的“内容”：编码协议
解码时，接收端如何知道一长串的“0”和“1”代表什么意思呢？这就需要遵循一套编码协议，不同的品牌或设备可能使用不同的协议,常见的有：
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- NEC协议： 非常流行,被许多日本和亚洲厂商采用。
- RC-5 / RC-6协议： 由飞利浦公司制定,在欧洲广泛使用。
- SIRC协议： 索尼公司独创。
- 其他自定义协议： 很多厂商会基于这些标准协议进行修改,以实现品牌间的区分或增加功能。
一个完整的编码数据包通常包含：
- 引导码： 一串特殊的“0”和“1”组合，告诉接收器“注意，遥控信号来了！”。
- 地址码： 用来标识是控制哪个设备（区分电视、空调、机顶盒）。
- 指令码： 具体的操作命令（电源开”、“频道+”）。
- 校验码： 用于验证数据在传输过程中是否出错,确保指令的准确性。
| 层面 | 传输载体 | 作用与特点 |
|---|---|---|
| 物理层 | 红外线 (近红外光) | 信号的物理传输介质，方向性强，成本低，对人体无害。 |
| 数据链路层 | 调制的红外光脉冲 | 将数字指令（0/1）加载到高频载波（如38kHz）上，以抵抗环境光干扰。 |
| 应用层 | 编码协议 (如NEC, RC-5) | 定义了数据包的结构（引导码、地址、指令、校验），是通信的“语言”。 |
当您按下遥控器上的“音量+”时,实际发生的过程是：
- 编码： 遥控器内部的芯片根据预设的协议，将“音量+”这个指令转换成一串特定的二进制数据（引导码 + 电视地址码 + 音量+指令码 + 校验码）。
- 调制： 芯片用这串二进制数据去控制一个38kHz的振荡电路,从而驱动红外LED发射出经过调制的红外光脉冲信号。
- 传输： 红外光脉冲作为载体,直线传播到设备上的红外接收头。
- 解调与解码： 设备的红外接收头接收到信号，先滤除38kHz载波，还原出二进制数据，然后根据相同的协议进行解码，识别出这是“电视”的“音量+”指令。
- 执行： 设备的控制系统接收到指令后，执行相应的操作,音量随之增加。
红外线是最终的物理载体，但整个传输过程是一个包含了调制和编码协议的复杂系统。
