【正文】 0201X+MLAN+Mobile IP:實現(xiàn)無線互聯(lián)和自由移動 [A]。在論文完稿之際，我向兩位老師致以最誠摯的感謝。 謝謝你們！ 。 還要感謝我的同學，他們在這期間與我商討論文中出現(xiàn)的問題，并幫我解決實際出現(xiàn)的一些問題。2020. [11]楊志武 , 智能公交調度管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn) [D].東北大學 ,2020. [12]王鑫 , 車輛動態(tài)監(jiān)控 /調度實驗系統(tǒng)用無線傳輸系統(tǒng)的研發(fā) [D].上海交通大學 ,2020. [13]臧雨霖 ,無線通信在智能交通系統(tǒng)中的應用與研究 [D].上海：同濟大學電子與信息工程學院 ,2020. [14]潘良 , 基于 ARM的智能公交車載終端的設計與開發(fā) [D].長沙 :湖南大學 ,2020. [15] 秦嘉凱 , 基于嵌入式 Linux的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設計 [D].杭州 :浙江大學 ,2020. [16]張志魯 ,基于 MX27的 3G無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) [J].電視技術 ,2020,第 9期 :7882. [17]阮洪富 ,基于 ARM的以太網(wǎng)抄表系統(tǒng)及控制器設計 [D].浙江大學 ,2020. [18]登裕 ,行車安全保障集成信息系統(tǒng)的軟件開發(fā)機調試 [D].長安大學 ,2020. [19]趙蒼明 ,嵌入式 Linux應用開發(fā)教程 [M].北京 ,人民郵電出版社 ,2020:219231. [20]Samsung 32BIT RISC MICROPROCESSOR SUER’S . 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 35 謝辭 在畢業(yè)設計學習期間，我得到了王海燕、信科 老師 的親切指導，他們啟發(fā)幫助我解決論文中遇到的困難，并盡可能的提供良好的學習和研究條件。 展望 隨著科學技術的發(fā)展，人們的生活水平越來越高，對生活品質的要求也越來越高，無線通信技術可以讓我們的生活更智能、更便捷。近幾年來通信產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展 ,通信技術日新月異 ,未來車輛交通的發(fā)展離不開通信技術的發(fā)展。 Sendto（）和 recvfrom（）：作用類似于 send（）和 recv（），也可用在 TCP和 UDP 中。 Accept（）：等待并接受客戶端的連接請求。 [18] 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 29 套接字編程 Socket 編程的基本函數(shù)有 socket（）、 bind（）、 listen（）、 accept（）、 send（）、 sendto（）、 recv（）、以及 recvfrom（）等，其中根據(jù)客戶端還是服務器，或是根據(jù) TCP 還是 UDP，這些函數(shù)的調用流程都有區(qū)別，各種情況的使用流程圖如下： 服務器 客戶端 圖 使用 TCP socket編程流程圖 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 30 服務器端 客戶端 圖 使用 UDP socket 編程流程圖 Socket（）：建立一個套接字，一 條 通信線路的端點。 SOCKDGRAM 定義了一種不可靠、面向無連接的服務，數(shù)據(jù)通過相互獨立的報文進行傳輸，是無序的并且不保證是可靠、無差錯的。 Socket 也有一個類似于打開 文件的函數(shù)調用，該函數(shù)返回一個整型的socket 描述符，隨后的連接建立、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔僮鞫际峭ㄟ^ socket 來實現(xiàn)的。 套接字概述 在 Linux 中的網(wǎng)絡編程是通過套接字接口來進行的。建立連接時通過三次握手協(xié)議。 對于軟件的調試，需要雙方通過串口、 JTAG 接口或以太網(wǎng)等建立，圖 是交叉編譯環(huán)境的建立示意圖。 （ 5）文件系統(tǒng)：將各種文件及文件系統(tǒng)已完整的虛擬的文件系統(tǒng)的形式呈獻給用戶。 適用于多種 CPU和多種硬件平臺 適用于多種 CPU 和多種硬件平臺 適用的應用領域 由于 linux 內核結構及功能等原因，嵌入式 linux應用領域非常廣闊，特別適用于信息家電的開發(fā) 應用領域較廣，Windows CE 是新一代非傳統(tǒng)的 PC 設備而設計的，這些設備包括掌上電腦、車載電腦等 應用領域廣，特別適用于掌上電腦的開發(fā) 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 26 嵌入式 linux 系統(tǒng)的基本結構 Linux 的結構框架圖如圖 所示 圖 Linux 的結構框架圖 其中最主要的幾個部分的功能說明如下： （ 1） Boot Loader： 初始化硬件設備、建立內存空間的映像表，從而建立適合的系統(tǒng)軟硬件環(huán)境，為最終調試內核做準備。關系如圖 所示 圖 嵌入式系統(tǒng)的組成 其中的嵌入式處理器是核心部分，將通用處理器中的許多板卡完成的任務集成到芯片內部，從而有利于嵌 入式系統(tǒng)在設計時趨于小型化，同時有很高的效率和可靠性。其中車載終端設備的設計是重點，車載終端包括 GPS 模塊、 3G 模塊、主控芯片。管腳 V_CARD，用來為卡供電，在惡劣的環(huán)境下，一定要加上 ESD 保護卡，如 圖 中 D2 器件是 ESD 器件以便 保護器件。考慮到傳輸帶寬、網(wǎng)絡穩(wěn)定性、實用性等因素，本系統(tǒng)采用電信 CDMA2020 作為無線網(wǎng)絡傳輸，采用中興公司的濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 22 MC8630 模塊作為視頻數(shù)據(jù)傳輸模塊。 圖 Nan02440 核心版圖 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 21 S3C2440 的接口電路 S3C2440 核心版本身含有豐富的擴展接口，包括 LCD， LAN， AD， USB，12C,RTC,JTAG 接口等。 [14] 監(jiān)控終端主控單元的硬件電路設計 S3C2440 核心模塊的特點 主控單元為了實現(xiàn) 串口 GPS 經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的采集和處理，控制和利用 3G 模塊來實現(xiàn)和監(jiān)控中心的通信，需要選用有較強數(shù)據(jù)處理功能的處理器， 因此本系統(tǒng)的主控芯片選擇了內核為 ARM920T 的 ARM9 處理器。 該定位模塊的特點如表 所示。該監(jiān)控系統(tǒng)主要是實現(xiàn)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的采集和接收，因此從實用性角度出發(fā)， 本系統(tǒng)的 GPS 模塊采用的是 HOLUX 的 GB87 模塊。此外，根據(jù)模塊和芯片供電的特點，提供匹配的電源輸入，該系統(tǒng)還設計了電源供電模塊。 (3) GPS 模塊單元。監(jiān)控中心需要配有可以上網(wǎng)的 PC 機來作為監(jiān)控服務器，只要需要向 ISP 申請固定 IP 地址的網(wǎng)絡即可，因此對這部分不做詳細說明。 從監(jiān)控中心對車載端的控制過程看，車載系統(tǒng)受到監(jiān)控中心的控制信息后，首先剝離 ppp 數(shù)據(jù)報文，再剝離 IP 數(shù)據(jù)報文，最后通過匹配驅動以控制相應的硬件設備。 圖 系統(tǒng)軟件總體設計流程圖 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 16 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流傳輸過程 軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖如圖 所示。 (5)信息數(shù)據(jù)的記錄。 車載端 對于車載端，軟件應該包括以下幾功能部分： (1)GPS 數(shù)據(jù)獲?。簽榱舜_定公交車位置經(jīng)緯度信息，需要將 GPS 模塊得到的數(shù)據(jù)進行接收。 (3)互聯(lián)網(wǎng)：移動網(wǎng)絡和監(jiān)控中心數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄?，主要功能是將移動網(wǎng)絡發(fā)送來的信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心服務器端，供監(jiān)控人員獲取。 (2)3G 網(wǎng)絡：這一部分是由電信運營商提供的， 本系統(tǒng)選用電信公司的 3G 網(wǎng)絡。 [11] 圖 硬件系統(tǒng)的總體設計方案 系統(tǒng)的 硬件電路組成 圖 監(jiān)控系統(tǒng)總體硬件電路示意圖 移動終端設備 監(jiān)控中心服務器 監(jiān)控中心管理端 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 14 該智能公交監(jiān)控系統(tǒng)的硬件電路設計主要包括四個部分：車載端、 3G 網(wǎng)絡、 Inter 和監(jiān)控中心端。車載端軟件系統(tǒng)選用嵌入式 linux 作為軟件開發(fā)平臺。對于擴展數(shù)據(jù)傳輸，如車輛緊急故障警報，短消息語音播放等功能可以通過控制 3G 模塊實現(xiàn)，也可以通過專用模塊實現(xiàn)。 該系統(tǒng)須滿足公交車運行過程中經(jīng)緯度信息和車上視頻的實時傳輸，利用 3G模塊把由 GPS模塊定位得到的經(jīng)緯度信息和攝像頭所錄視頻及時的傳送到控制中心的服務器，傳送之前需要對數(shù)據(jù)進行分離、封裝處理，然后通過 3G 數(shù)據(jù)鏈路聯(lián)接到 Inter，進而訪問監(jiān)控中心服務器的目的。 本章小結 本章主要對美國的全球定位系統(tǒng) GPS 和 3G 通信網(wǎng)絡的結構、協(xié)議、特點及工作原理進行了詳細闡述。激活過程用于激活口協(xié)議，使數(shù)據(jù)能以 IP 數(shù)據(jù)報的形式傳送，通過激活過程， 3G 無線模塊與 GGSN 建立一條邏輯通路，進行數(shù)據(jù)傳輸。下面對原理進行說明，終端設備將數(shù)據(jù)送入 3G 無線模塊，無線模塊將數(shù)據(jù)進行分組，通過 3G 網(wǎng)絡和互聯(lián)網(wǎng)送到監(jiān)控中心的服務器。 cdma20201X 新增接口為： A8 接口：傳輸 BS 和 PCF 之間的用戶業(yè)務； A9 接口：傳輸 BS 和 PCF 之間的信令信息； A10 接口：傳輸 PCF 和 PDSN 之間的用戶業(yè)務； A11 接口：傳輸 PCF 和 PDSN 之間的信令信息； A10/A11 接口是無線接入網(wǎng)和分組核心網(wǎng)之間的開放接口。而以MSC/VLR 為核心的網(wǎng)絡部份，支持話音和增強的電路交換型數(shù)據(jù)業(yè)務，與 IS95一樣， MSC/VLR 與 HLR/AC 之間的接口基于 ANSI41 協(xié)議。 CDMA2020 簡介 CDMA2020 是由窄帶 CDMA(CDMA IS95）技術 研發(fā) 發(fā)展而來的 ，是一種 寬帶 CDMA 技術，也稱為 CDMA MultiCarrier，是由美國高通北美公司為主導提出，摩托羅拉、三星和 Lucent 都有參與，韓國成為該標準的主導者。 第三階段： 3G 發(fā)展后期，無法升級的 2G 移動交換中心 、 GPRS 接口服務器 逐步退網(wǎng)，形成統(tǒng)一的 3G 核心網(wǎng)。在演進的過程中，既要考慮充分利用現(xiàn)網(wǎng)資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡平滑演進，又不能影響業(yè)務運行和業(yè)務質量。 3G是指將無線通訊與互聯(lián) 網(wǎng)等多媒體技術結合的新一代移動通信系統(tǒng)，目前 3G 存在四種標準： CDMA2020， WCDMA， TDSCDMA， WIMAX。 載波相位差分可使定位精度達到厘米級。在基準站上，觀測所有衛(wèi)星，根據(jù)基準站已知坐標和各衛(wèi)星的坐標，求出每顆衛(wèi)星每一時刻到基準站的真實距離。 經(jīng)計算得到的 坐標已消去了用戶站和基準站之間的誤差，這些誤差是由 SA影響、衛(wèi)星軌道誤差、大氣影響等造成的，從而提高了定位的精確度。 △ X=X0Xl； △ Y=Y0Y1； △ Z=Z0Zl 其中 : X0， Y0， Z0：實測的坐標； X1， Yl， Z1：其它方法求得的基準站精確坐標； △ X，△ Y，△ Z：基準站點的經(jīng)緯度坐標修正值。[5] 這是一種很簡單的差分方法，用任何一種 GPS 接收機都可以改裝或組成這種系統(tǒng)。距離差分又分為兩類：載波相位差分和偽距差分。該差值通常稱為 PRC（偽距離修正值），基準站將此數(shù)據(jù)傳送給用戶接收機作誤差修正，從而提高了定位精度。 Vti(i=l， 2， 3， 4)：由衛(wèi)星星歷提供的衛(wèi)星 1， 2， 3， 4 的衛(wèi)星的鐘差。 △ ti (i= 4) 分別為衛(wèi)星 4 的信號傳播到接收機需要的時間。 (3)地面支撐系統(tǒng)： 1 個主控站， 3 個注入站， 5 個監(jiān)測站。在全球任何地方、任何時間都可觀測到 4 顆以上的衛(wèi)星，衛(wèi)星中可以預存導航信息， GPS 的衛(wèi)星因為大氣摩擦等問題，隨 著時間的推移，導航精度會逐漸降低。 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 第二章 GPS 與 3G 技術 該設計系統(tǒng)主要用到的模塊包括 GPS 定位模塊和 CDMA2020 通信模塊。 (2)硬件電路部分： GPS 模塊、 3G 模塊，主控單元模塊 (3)軟件設計部分：車載終端、監(jiān)控中心的軟件設計。 [2] 課題的研究內容和目標 研究內容 本文對智能交通系統(tǒng)中用到的通信技術進行分析研究，對比不同通信方式的優(yōu)缺點，選用以 3G 通信方式為基礎的 GPS 車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案，并對系統(tǒng)中用到的 3G 技術和 GPS 技術的原理進行了分析說明。向車輛監(jiān)控中心發(fā)送實時的公交車中的視頻影像，可以及時的發(fā)現(xiàn)車輛上緊急情況、司機的不規(guī)范操作、乘客的逃票行為。近幾年車輛的迅猛發(fā)展，給人們的生活帶來很大的方便，同時也給環(huán)境帶來了很大的壓力，因此我國鼓勵市民綠色出行，盡量少開私家車，乘坐公交車或地鐵或騎自行車上下班。[1] 國內外研究現(xiàn)狀 及研究意