【正文】 傳輸U(kuò)nicode碼，是根據(jù)UTF的規(guī)范來規(guī)定的，比如U7FU7F8和U7F16這些常用的UTF規(guī)范。（1）UTF 7編碼7位編碼是用于處處理那些普通ASCII字符的，一般數(shù)字和英文字母的ASCII碼的2進(jìn)制編碼的最高位一般都為0。在UTF 7條件下處理ASCII字符的時(shí)候還需要補(bǔ)位。補(bǔ)位的規(guī)則為：把后面一字節(jié)從尾取位補(bǔ)到前一字節(jié)的開頭，補(bǔ)到8位。使用該編碼方式時(shí)，一條短信中的最大容量為160個(gè)非中文字符。（2） UTF 8編碼UTF8就是8Bit為單元對(duì)Unicode執(zhí)行編碼，ASCII碼不會(huì)變換，其他的字符會(huì)變長編碼。每個(gè)字符為：1~3byte。 Unicode 16進(jìn)制 UTF8 二進(jìn)制 0000—007F 0xxxxxxx 0080—07FF 110xxxxx 10xxxxxx 0800—FFFF 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx使用8位編碼可以發(fā)送任意的2進(jìn)制數(shù)據(jù)，所以常常用來傳送音樂或者圖片等數(shù)據(jù)信息。（3）UTF 16編碼 UTF16是以16位作為單元對(duì)UCS執(zhí)行編碼。UTF 16可以作為UCS2的一個(gè)集合。而對(duì)于那些小于0X10000的UCS碼，UTF 16編碼就相當(dāng)于UCS碼對(duì)應(yīng)16位的無符號(hào)整數(shù)。對(duì)于大于等于0X10000的UCS碼，它定義了一種算法。就目前來說，由于實(shí)用的UCS2和UCS4的碼值都是小于0X10000的，因此可以說UTF16和UCS2是基本相同的。而UCS 2他只是一個(gè)編碼方案，但UTF 16卻是運(yùn)用于實(shí)際的傳輸中，所以必須得慮字節(jié)序了。UTF16的字節(jié)序分為大尾序和小尾序兩種。大尾序是說傳輸和存儲(chǔ)的時(shí)候高位在前，低位在后。但是小尾序則是低位在前高位在后。在PDU模式發(fā)送短信時(shí)，使用的是大尾序。用PDU模式發(fā)送短消息，比如發(fā)送一條內(nèi)容為“你好”的短消息，具體操作如下：首先設(shè)置采用PDU模式來送短信，編碼指令為AT+CMGF=CR。然后再輸入發(fā)送指令和數(shù)據(jù)長度，編碼指令為:AT+CMGS=32CR。然后GSM模塊返回一個(gè)“”號(hào)，其執(zhí)行指令為：。最后再輸入PDU的數(shù)據(jù)串和結(jié)束字符“→”，其執(zhí)行指令：08916883108501505F011000B913158067045F50008A71200680065006C006C006C006FFF0C4F60597DFF01→CR。在上文中的執(zhí)行指令中PDU數(shù)據(jù)串的含義做以下的分析，PDU的數(shù)據(jù)串按照結(jié)構(gòu)分為信息頭與信息體這兩部分，信息頭其中含有短信中心的號(hào)碼和信息類型以及被叫地址、字符集選擇信息等等，這些信息都是按8位字節(jié)的16位進(jìn)制數(shù)，還有半八位字節(jié)的十進(jìn)制數(shù)，而它的信息體信息內(nèi)容是以Unicode格式編碼的。比如下面執(zhí)行命令： 0891683108501505F011000B913158067045F50008A71200680065006C006FFF0C4F60597DFF01 分析其中的含義，有以下幾條。（1） “08”是指短信息中心的地址長度。就是（91）加上（682108501505F0）的長度，它共有八個(gè)字節(jié)。（2）“91”是短信息中心的號(hào)碼類型。91是說明TON/，是指在號(hào)碼的前面還要加上“+”號(hào)，除此之外還要有其他數(shù)值，但91最為常用。91H=10010001B。它的數(shù)值類型：001國際、010國內(nèi)、111作為擴(kuò)展。（3）682108501505F0是指信息中心的號(hào)碼。號(hào)碼必須要奇偶換位，并且當(dāng)長度為奇數(shù)時(shí)需要在尾部補(bǔ)上F然后換位。而它的實(shí)際號(hào)碼應(yīng)該是：8611380551500。以上三條命令都是短消息的中心地址（address of the SMSC）。（4）“11”是指文件頭字節(jié)。其中11H=00010001B。其應(yīng)答路徑為TPRP(TP—REPLYPath)，0為不設(shè)置，1為設(shè)置。其用戶數(shù)據(jù)頭標(biāo)識(shí)TP—UDHI：0為不報(bào)告，1為需要報(bào)告。有效期的格式為TPVPF(TPValidityPeriodFormat)其中00是不提供，10是整型，01為預(yù)留，11為提供八位字節(jié)的一半。拒絕復(fù)制TPRD（TPRejectDuplicates），其中0為接受復(fù)制，1為拒絕復(fù)制。（5）“00”是指信息類型（TPMessagereference）。（6）“0B”是指被叫號(hào)碼的長度。（7）“91”是指被叫號(hào)碼的類型。（8）“3155867045F5”是指被叫號(hào)碼。它與消息中心的經(jīng)過了相同的處理。其中（6）、（7）、（8）都為目的地址。（9）“00”是指協(xié)議標(biāo)識(shí)TPPID（TPpr0otocolidengtifer）。其中當(dāng)最高兩位為10時(shí)，表示預(yù)留，為11時(shí)，表示為服務(wù)中心的特殊用途分配。所以通常將這兩項(xiàng)置為00。（10）“08”表示數(shù)據(jù)編碼方案TPDCS（TP）其中最高兩位一般設(shè)置為00，而Bit No5中0表示沒有被壓縮，1表示文本以GSM標(biāo)準(zhǔn)壓縮算法來壓縮，bit No 4中0說明Bit No 0是保留位，不含有信息類的信息，1說明Bit No1和Bit No中0有信息類的信息。Bit No3和No 2中00表示默認(rèn)的字母表，01說明是8bit，10在說明是UCS2也就是16bit的，11表示預(yù)留。Bit No1和Bit No 0中00表示class0,而01表示class1,10表示class2,11表示class3。（11）“A7”的有效期為TP—VP(validperiod)(12)“12”表示用戶的數(shù)據(jù)長度為 TP—UDL，用戶數(shù)據(jù)的長度是18個(gè)字節(jié)（12H）。(13)“066800636C00600C6FFOC3F60596DFE01”表示用戶數(shù)據(jù) TPUD(TPUSERDATA)的“Hello，你好！”。當(dāng)它采用UTF16編碼時(shí)，所有的字符都是以2個(gè)字節(jié)來表示，數(shù)字以及英文字母的unicode碼的低字節(jié)為它的ASCII碼，高字節(jié)是以0X00來填充的，比如字符“h”表示00680。還有“4F60”與’597D’分別表示漢字“你好”、“好”的unicode碼值。 GPS定位技術(shù)GPS其英文縮寫Navigation Satellite Timing and Ranging、Global Postioning System。其含義是：利用衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)時(shí)測量和測距信息采集，使得構(gòu)建成全球的定位系統(tǒng)。目前國際上都已經(jīng)公認(rèn)全球定位系統(tǒng)的簡稱為GPS[4]。GPS定位系統(tǒng)分為三部分：一是空間部分，它就是GPS衛(wèi)星星座；二是地面的控制部分，即地面上的監(jiān)控系統(tǒng)；三是用戶的設(shè)備部分，就是其GPS信號(hào)接收機(jī)。三者含有各自獨(dú)立的功能、作用。以下分別介紹三部分的組成結(jié)構(gòu)。（1）GPS衛(wèi)星其空間部分是由24個(gè)GPS衛(wèi)星組成的。24個(gè)衛(wèi)星是均勻分布于六個(gè)軌道的平面內(nèi)的。每個(gè)軌道的平面內(nèi)，每個(gè)衛(wèi)星之間的升角相差九十度，相鄰軌道間的衛(wèi)星必須要互相岔開四十度。GPS衛(wèi)星星座的這種分布方式還可以保證全球的均勻覆蓋任務(wù)。而位于地面上空的衛(wèi)星數(shù)量隨著時(shí)間與地點(diǎn)不同變化時(shí)，最少可以看到4個(gè)衛(wèi)星，最多可以看到12個(gè)。在運(yùn)用GPS信號(hào)定位時(shí)，想要計(jì)算出三維坐標(biāo)和時(shí)間等信息，一定要觀測4個(gè)GPS衛(wèi)星，因此稱它為定位星座。（2）點(diǎn)面監(jiān)控系統(tǒng)在地面的監(jiān)控系統(tǒng)主要由1個(gè)主控站和5個(gè)監(jiān)測站以及3個(gè)注入站構(gòu)成。主控站的工作是收集各個(gè)監(jiān)控站送來的跟蹤數(shù)據(jù)，計(jì)算衛(wèi)星的軌道與始終叉參數(shù)并且發(fā)送到各個(gè)注入站，再轉(zhuǎn)發(fā)到各個(gè)衛(wèi)星去。主控站也是監(jiān)控站，也有診斷衛(wèi)星工作狀態(tài)的功能，執(zhí)行調(diào)度與調(diào)整。注入站，其主要功能是把主控站發(fā)送來的衛(wèi)星和種差信號(hào)，會(huì)周期的注入到衛(wèi)星的存儲(chǔ)器中。而監(jiān)控站就是一個(gè)安裝了P碼接收機(jī)的精密時(shí)鐘，它對(duì)于所接收的衛(wèi)星做連續(xù)的p碼跟蹤的測量，獲得測量數(shù)據(jù)，傳送至主控站。（3）GPS接收器GPS信號(hào)接收器的工作任務(wù)為：能捕獲待測衛(wèi)星的信號(hào)，此信號(hào)必須是按照一定的衛(wèi)星高度截止角算選擇的。并且能跟蹤衛(wèi)星移動(dòng)運(yùn)行，可以對(duì)接收到的GPS信號(hào)執(zhí)行變換和放大處理，使得能測量出GPS信號(hào)從衛(wèi)星至接收機(jī)天線的傳送時(shí)間，編譯解釋GPS衛(wèi)星發(fā)射的定位編碼，實(shí)時(shí)的計(jì)算出三維位置和三維速度以及時(shí)間。只需要用戶具備GPS信號(hào)的接收器，就能夠在任何時(shí)候用GPS信號(hào)去執(zhí)行衛(wèi)星定位測量。2．GPS衛(wèi)星定位的基本原理GPS衛(wèi)星定位的方式很多，最為常見的就是偽距定位法和多普萊定位法以及相位定位法等等。后兩者的定位準(zhǔn)確度較高，但是它們的制造成本很大，因此在定位GPS接收器中，大多采用偽距定位法[5]。這種偽距定位法是根據(jù)到達(dá)時(shí)間的測距原理。從已知的位置的衛(wèi)星發(fā)射器發(fā)射信號(hào)至地面的用戶接收器所需要的時(shí)間間隔乘以其信號(hào)的發(fā)送速度，就可以得出發(fā)射器至接收器的距離。要是接收器接收到很多個(gè)發(fā)射器的信號(hào)，就可以計(jì)算出接收器接收的位置。因?yàn)樾l(wèi)星與接收器之間的時(shí)鐘差和傳送延遲以及其他誤差等，是不會(huì)預(yù)測出實(shí)際位置的，預(yù)測出的是偽距。而衛(wèi)星時(shí)鐘與接收器時(shí)鐘它們的讀時(shí)誤差是常數(shù)。為使確定接收器的位置，接收器還要跟蹤這些衛(wèi)星的偽距與位置。信號(hào)傳送的時(shí)間由接收器的衛(wèi)星碼與內(nèi)部產(chǎn)生的復(fù)制碼互相匹配的測量時(shí)間的誤差所決定，因此稱它為：修正。GPS的偽距定位基本原理為：衛(wèi)星的不間斷發(fā)送星歷參數(shù)與時(shí)間信息。GPS的接收器通過接收測量范圍的衛(wèi)星，就可以收到關(guān)于偽距的方程，把這些方程結(jié)合它所接收的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)，在通過計(jì)算處理，最后得出接收器的三維處理、三維方向還有運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間信息。接收器時(shí)鐘偏差就是接收器的時(shí)間偏差，對(duì)于每一個(gè)衛(wèi)星來說都是一樣的，其中（X1,Y1,Z1）、（X2,Y2,Z2）、（X3,Y3,Z3）以及（X4,Y4,Z4）都為衛(wèi)星已知的位置，d1，d2，d3，d4都是測量偽距，C是電磁波的速度，dT 1,dT2 ，dT3， dT4都為GPS接收器時(shí)鐘偏差項(xiàng)。衛(wèi)星時(shí)鐘的偏差額dt就可以由接收器計(jì)算出來。GPS偽距的定位技術(shù)在動(dòng)態(tài)定位應(yīng)用的領(lǐng)域里，大概有兩種方法：差分定位和單點(diǎn)定位。單點(diǎn)定位是指依據(jù)接收器的采集數(shù)據(jù)來確定待定點(diǎn)所在的地心坐標(biāo)的絕對(duì)位置。但它只能使用偽距測量，可以運(yùn)用車輛等的定位。差分定位就是依據(jù)多臺(tái)接收器的觀測數(shù)據(jù)來確定觀察地點(diǎn)之間的的相對(duì)位置的方法，它既可以采用偽距測量也可以采取相位觀測量，大地測量以及工程測量都應(yīng)該采取相位觀測值再做相對(duì)定位。 本章小結(jié)本章節(jié)是對(duì)防盜系統(tǒng)中的通信平臺(tái)和定位技術(shù)以及功能與性能要求的基礎(chǔ)上，再提出本系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)方案。第一步，是對(duì)于各種衛(wèi)星定位技術(shù)做出了詳細(xì)介紹與比較，再接著做出選擇，選擇GPS技術(shù)作為本系統(tǒng)的定位技術(shù)，并且對(duì)GPS定位的基本原理闡述介紹。然后再對(duì)各種通訊平臺(tái)做比較，而后選擇GSM網(wǎng)絡(luò)格式作為本系統(tǒng)的通訊平臺(tái)。因此，基于這兩種技術(shù)的基礎(chǔ)上，最后對(duì)車輛的防盜監(jiān)控系統(tǒng)做出詳細(xì)全面的設(shè)計(jì)。第3章 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)基于GPS/GSM的汽車防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)主要是由四個(gè)部分組成：定位備份、控制部分、通訊部分、電源部分。防盜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下圖31：定位部分GPS模塊通訊部分GSM模塊傳感器部分加速度傳感器模塊電源部分接收端用戶手機(jī)控制部分 MSP430單片機(jī)圖31 系統(tǒng)的總體示意圖 圖31中定位部分獲得車輛所在的位置信息，用GPS模塊來實(shí)現(xiàn)?？刂撇糠种饕褪轻槍?duì)定位部分和通訊部分進(jìn)行的操作與控制?？刂频闹骺貑卧褪菃纹瑱C(jī)通過定位部分按照指定的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，因而實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的操控[6]。通訊部分主要使用了GSM模塊來實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的傳輸。電源部分主要是給系統(tǒng)的各部分提供電源?？刂撇糠值膯纹瑱C(jī)對(duì)于GPS系統(tǒng)和GSM系統(tǒng)模塊都需要經(jīng)過串口，GSM模塊和單片機(jī)進(jìn)行串口連接，再利用I/O模擬一個(gè)串口給GPS模擬使用。檢測控制以及它的輔助電路能夠直接使用單片機(jī)上的I/O口。車載系統(tǒng)中的無線接收模塊TC35接收到短信息后，可經(jīng)過串口將短信息傳送給單片機(jī)，單片機(jī)作相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，根據(jù)GPS的接收模塊，以短信的形式將這些信息發(fā)送到用戶手機(jī)上。因?yàn)檐囕d系統(tǒng)和手機(jī)之間的通信是采用了移動(dòng)通信GSM網(wǎng)絡(luò)。第4章 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)本論文所選擇的控制核心是MSP 430 F149單片機(jī)，它是MSP430系列單片機(jī)中的一款，該系列的單片機(jī)具備有16位的RISC的結(jié)構(gòu)，它能達(dá)到較高的代碼效率，MSP430單片機(jī)其最小系統(tǒng)如圖41所示。 圖41 MSP430單片機(jī)最小系統(tǒng)圖41中單片機(jī)最小系統(tǒng)由一個(gè)震蕩電路和復(fù)位電路構(gòu)成， 如圖42所示為一種上電與按鍵復(fù)位電路，在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，有些外圍芯片也需要復(fù)位電路，如果這些復(fù)位電平與單片機(jī)的要求一致，則可以與相連。為了防止干擾竄入復(fù)位端，引起內(nèi)部某些寄存器錯(cuò)誤復(fù)位，可在RST管腳上接一個(gè)去耦電容。在應(yīng)用系統(tǒng)中，為了保證復(fù)位電路可靠地工作，常將RC電路在接施密特電路后，再接入單片機(jī)復(fù)位端和外圍電路復(fù)位端。 圖42 電平復(fù)位電路圖單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，管腳XT1和XT2分別是反相放大器的輸入端和輸出端，由這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器，晶振電路如圖43所示。 圖43 晶振電路圖MSP430單片機(jī)的管腳如圖44所示，MSP430的單片機(jī)擁有四個(gè)類型，分別為：OPT和Flash以及EPROM和ROM。其中擁有片內(nèi)JTAG的調(diào)試接口的flash類型MSP430的單片機(jī)具有非常方便的開發(fā)基礎(chǔ)，經(jīng)過JTAG把程序下載到flash里面，上位機(jī)軟件中控制片內(nèi)程序的運(yùn)行，并且對(duì)JIAG的接口輸出了片內(nèi)信息提供調(diào)試和開發(fā)。省去了額外的仿真器和編程器，節(jié)約了單片機(jī)的開發(fā)成本。圖44 MSP430單片機(jī)的管腳圖MSP430的F149單片機(jī)為MSP430x14x系列里的一種，但除MSP430的單片機(jī)共有特點(diǎn)之外，MSP430 F149單片機(jī)的特點(diǎn)如下所示：（1）工作電壓較低。（2）基本地時(shí)鐘模塊有：高速晶體振蕩器和低俗晶體振蕩器以及DCO振蕩器。（3）內(nèi)置有12位的ADC。（4）具備3個(gè)捕獲或者比較寄存器地十六位定時(shí)器A。（5）具備7個(gè)捕獲或者比較寄存器地十六位定時(shí)器B。（6）具有至少60KB的flash ROM與2kb的RAM。（7）其內(nèi)部具有256B的flash存儲(chǔ)器的模塊。（8）擁有6個(gè)可以設(shè)置第二個(gè)功能的IO端口（既P1~P6）[11]。 GSM模塊設(shè)計(jì) TC35芯片介紹TC35就是新一代的無線GSM通信模塊，它可以安全、迅速可靠的執(zhí)行本系統(tǒng)方案的數(shù)據(jù)和語音傳輸以及短消息服務(wù)、傳真等。~，能夠工作在900MHz與1800MHz這兩個(gè)頻段之間，其所在的頻段的功耗分別是900W與1800M。模塊具備AT命令接口，它支持文本與PDU模式的短信息和傳真等。除此之外，本模塊還具有眾多功能，實(shí)現(xiàn)電源連接和指令、數(shù)據(jù)、語音信號(hào)以及控制信號(hào)雙向傳輸。再由ZIF連接器與天線連接器鏈接到SIM卡的天線。其中TC35的模塊主要是由GSM的基帶處理器與GSM射頻模塊還有供電模塊、閃存、ZIF連接器以及天線接口六部分組成?；鶐?