【正文】 （ 5） 保持自信 無(wú)論遇到什么困難，我都相信自己一定能夠找到解決的方法，有的時(shí)候只要稍微再用一點(diǎn)力、使一點(diǎn)勁，結(jié)果就會(huì)不一樣。 (3) 把握細(xì)節(jié) 系統(tǒng)也是由細(xì)節(jié)構(gòu)成的，在把握整個(gè)系統(tǒng)思維的基礎(chǔ)上把握每一個(gè)細(xì)節(jié)，因?yàn)槊恳粋€(gè)細(xì)節(jié)都有可能決定整個(gè)系統(tǒng)的性能。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課 程設(shè)計(jì) 18 6． 心得體會(huì) 這次的課程設(shè)計(jì) 讓 我 受益匪淺 ，使我對(duì) 嵌入式 的基本知識(shí)有了進(jìn)一步的提高，開(kāi)始 拿到題目時(shí)相當(dāng)茫然 ， 毫無(wú)頭緒，根本不知道從何下手，經(jīng)過(guò)好久的查閱資料，終于對(duì) 嵌入式技術(shù)在電力串口設(shè)備網(wǎng) 絡(luò) 化中應(yīng)用 的設(shè)計(jì)有所了解，此時(shí)心中難免有種欣慰的快感，獲得新知識(shí)的心情是無(wú)言以表的。 本文重點(diǎn)對(duì)車(chē)載 GPS終端的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 進(jìn)行了論述，主要討論了 GPS模塊、 語(yǔ)音留言模塊、視頻圖像采集與輔助倒車(chē)模塊、無(wú)線傳輸模塊的具體實(shí)現(xiàn)。為保證無(wú)線 modem的正常工作，使用的方法有 : (l)收到一條短信處理完就刪除掉，如收到的短信中沒(méi)有相關(guān)內(nèi)容，則會(huì)自動(dòng)刪除。 (5)在 數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，無(wú)論服務(wù)器關(guān)閉或服務(wù)器向終端發(fā)送停止命令終端都會(huì)自動(dòng)下線。接收機(jī)實(shí)物如圖 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課 程設(shè)計(jì) 14 無(wú)線傳輸模塊系統(tǒng)構(gòu)成如圖 ，通過(guò)具有無(wú)線上網(wǎng)功能的 CDMAIX無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)，數(shù)據(jù)收發(fā)。 (2)圖上跟蹤 :將移動(dòng)車(chē)輛的定位信息在相應(yīng)的電子地圖背景上顯示出來(lái)。 綜合以上分析，系統(tǒng)采用 CDMAIX網(wǎng)絡(luò)作為無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)短信收發(fā)，無(wú)線上網(wǎng)等功能將監(jiān)控信息傳送給控制中心。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課 程設(shè)計(jì) 12 (4)利用現(xiàn)有的無(wú)線公網(wǎng)進(jìn)行通信 目前已有的公共無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式主要有 :WLAN 網(wǎng)絡(luò)、 GPRS 網(wǎng)絡(luò)、 CDMA 網(wǎng)絡(luò)三種。而串口編程較為簡(jiǎn)單，速率也 滿足要求，故選串口的 GPS接收機(jī)使用較為方便。目前一般采用的解決辦法是首先通用計(jì) 算機(jī) 上編寫(xiě)程 序 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課 程設(shè)計(jì) 10 目標(biāo)平臺(tái)上可以運(yùn)行的二進(jìn)制碼格式，最后再下載到目標(biāo)平臺(tái)上的特定位置上運(yùn)行。在線仿真器的價(jià)格非常昂貴，而且只適合做非常底層的調(diào)試，如果使用的是嵌入式 Linux，一旦軟硬件能夠支持正常的串口功能時(shí)，即使不用在線仿真器也可以很好地進(jìn)行開(kāi)發(fā)和調(diào)試工作，從而節(jié)省了一筆不小的開(kāi)發(fā)費(fèi)用。甚至可以在沒(méi)有存儲(chǔ)管理單元(MMU)的處理器上運(yùn)行，這些都進(jìn)一步促進(jìn)了 Linux以在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用。另一類則是面向控制、通信、醫(yī)療等領(lǐng)域的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如 Wind形 ve:公司的 VxW6rks、 QNX系統(tǒng)軟件公司的 QNx等。 PXA255處理器除了 采用 Xscale體系的內(nèi)核外，還具有以下特點(diǎn) : (l)內(nèi)核工作頻率高 :200400MHz (2)系統(tǒng)存儲(chǔ)器接口 :100MHzSDRAM (3)支持大容量存儲(chǔ)器 :可支持 16/64/128和 256MBoRAM技術(shù)， 4個(gè) soRAM區(qū)，每個(gè)區(qū)支持 64MB存儲(chǔ)器，時(shí)鐘允許支持多至 6個(gè)靜態(tài)存儲(chǔ)器。本章將對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件方案作一個(gè)總體描述。 3．系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)主要為解決機(jī)動(dòng)車(chē)輛的導(dǎo)航調(diào)度、圖像監(jiān)控、關(guān)鍵信息存儲(chǔ)等智能化管理問(wèn)題而進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。同時(shí)， GIS應(yīng)用的發(fā)展也提高了遙感的數(shù)據(jù)提取和分析能力。為此，在載波相位測(cè)量之前先進(jìn)行解調(diào)以恢復(fù)載波相位。 (2)單點(diǎn)定位與相對(duì)定位 單點(diǎn)定位的實(shí)質(zhì)就是空間距離后方交會(huì)，理論上取 3個(gè)獨(dú)立的距離測(cè)量便可，但是由于 GPS采用了單程測(cè)距的原理，此時(shí)衛(wèi)星時(shí)鐘與用戶接收機(jī)時(shí)鐘不同步，將這種誤差稱為偽距。、 SBP、 sep、 sop，則可列出 4個(gè)觀測(cè)方程為 : 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課 程設(shè)計(jì) 5 圖 GPS衛(wèi)星定位的原理示意圖。 AS技術(shù)會(huì)對(duì)高精度相對(duì)定位數(shù)據(jù)處理、整周 未知數(shù)的確定帶來(lái)不便。 P碼常用于精密 導(dǎo)航和定位。= L:載波 :f2=120xf0=，從 = 在載波 L。按工作原理可分為碼接收機(jī)和無(wú)碼接收機(jī)，前者動(dòng)態(tài)、靜態(tài) 定位都能用，后者只能用于靜態(tài)定位。 然后將算得的偽距、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)及衛(wèi)星狀態(tài)數(shù)據(jù)注入主控站，為主控站編算導(dǎo)航電文提供可靠的數(shù)據(jù)。在時(shí)間間隙段內(nèi)須用新型的 GPS/GLONASS集成式接收機(jī)同時(shí)接收 GPS信號(hào)和 GLONASS信號(hào)才能消除“間隙段，的影響。 GPS衛(wèi)星均勻分布在 6個(gè)傾角為 55。其中美國(guó)的 GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是最早投入使用也是應(yīng)用最為廣泛的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 車(chē)輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)是工 TS系統(tǒng)的重要組成部分。 21世紀(jì)人類正進(jìn)入以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信為特征的信息社會(huì)，人員流動(dòng)的日益頻繁使得每個(gè)人對(duì)空間信息有了更多的依賴，尤其是在戶外和移動(dòng)過(guò)程中對(duì)地理信息的需求更加迫切。 無(wú)線通信方式選擇 .......................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 本系統(tǒng)融合了全球定位系統(tǒng) (GPS)、通用分組無(wú)線業(yè)務(wù) (GPRS)、地理信息系統(tǒng) (GIS)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)全天候衛(wèi)星定位、電子地圖顯示、車(chē)輛導(dǎo)航和車(chē)輛實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。最后，論文給出了車(chē)輛監(jiān)控系統(tǒng)的擴(kuò)展方案。 5． 設(shè)計(jì) 總結(jié) ............................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。它作為一種解決問(wèn)題的全新方式在國(guó)內(nèi)外迅速發(fā)展起來(lái)。 綜上所述，將 GIS、 GPS技術(shù)運(yùn)用于我國(guó)的交通運(yùn)輸行業(yè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 GPS系統(tǒng)主要由三大部分組成，即空間衛(wèi)星部分，地面監(jiān)控部分以及用戶接收部分。 連續(xù)的向廣大用戶發(fā)送 GPS導(dǎo)航定位信號(hào)，并用電文的形式提供衛(wèi)星自身的位置以及其它衛(wèi)星的概略位置，以便用戶接收使用。主控站的作用是數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測(cè)協(xié)調(diào)、控制衛(wèi)星。 GPS 信號(hào)接收機(jī)，能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對(duì)所接收到的 GPS信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理，以便測(cè)量出 GPS 信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間，解釋出 GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)的計(jì)算出觀測(cè)站三維位置，甚至三維速度和時(shí)間。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課 程設(shè)計(jì) 3 GPS 衛(wèi)星信號(hào)特征與定位原理 （一） GPS衛(wèi)星信號(hào)及美國(guó)的 SA和 AS政策 GPS衛(wèi)星播發(fā)的信號(hào)，包含載波信號(hào)、測(cè)距碼、數(shù)據(jù)碼等多種分量，它能滿足多用 戶系統(tǒng)的導(dǎo)航、高精度定位的需要。而碼值取 1時(shí)， 對(duì)應(yīng)的碼狀態(tài)為 1 。 As(AntiSpoofing)技術(shù)即反電子欺詐技術(shù)，其目的是為防止敵方使用 P碼進(jìn)行精密導(dǎo)航定位。但是，衛(wèi)星上的原子鐘和地面接收機(jī)的鐘不會(huì)嚴(yán)格同步，假如衛(wèi)星的鐘差為 ut，接收機(jī)的鐘差為御，則由于衛(wèi)星上的原子鐘和地面上接收機(jī)的鐘不同步對(duì)距離的影響為△ s。動(dòng)態(tài)定位是指在定位過(guò)程中，接收機(jī)位于運(yùn)動(dòng)著的載體，天線也處于運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)的定位。 GPS 定位的基本方法 (l)偽距法定位 偽距法定位的原理是在某一瞬間利用 GPS接收機(jī)同時(shí)測(cè)定至少 4顆衛(wèi)星的偽距，根據(jù)已知的衛(wèi)星位置和偽距觀測(cè)值，采用距 離交會(huì)法求出接收機(jī)的三維坐標(biāo)和時(shí)鐘改正數(shù)。 GIS應(yīng)用需要利用和集成其他技術(shù)，同時(shí)，其它信息技術(shù)的應(yīng)用也需要 GIS。 GIS與多媒體結(jié)合已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，在多媒體系統(tǒng)中嵌入 GIS功能，或在 GIS系統(tǒng)增加多媒體功 能極大 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課 程設(shè)計(jì) 7 地增強(qiáng) GIS交互能力并加大 GIS提供的信息量。無(wú)線追蹤功能 。 IntelXsealePXA255處理器是新一代的 32位嵌入式處理器，采用 。 嵌入式 Linux操作系統(tǒng) 為了使嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)更加方便和快捷，需要有專門(mén)負(fù)責(zé)管理存儲(chǔ)器分配、中斷處理、任務(wù)調(diào)度等功能的軟件 模塊，這就是嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式 Linux的開(kāi)發(fā)和研究是操作系統(tǒng)領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功的嵌入式系統(tǒng)中，大約有一半使用的是 Linux。在 Linux上開(kāi)發(fā)嵌入式應(yīng)用軟件一般不用從頭做起，而是可以選擇一個(gè)類似的自由軟件做為原型，在其上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。 嵌入式系統(tǒng)是一種根據(jù)特定用途所開(kāi)發(fā)的專用系統(tǒng)，它只完成預(yù)期要完成的功能，因此其開(kāi)發(fā)過(guò)程和開(kāi)發(fā)環(huán)境同傳統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)相比有著顯著的不同。 GPS 接收機(jī)選擇 GPS接收機(jī)模塊用于接收經(jīng)緯度數(shù)據(jù)并通過(guò) GPS更新系統(tǒng)時(shí)間。 (2)衛(wèi)星通信 GPS的定位信息直接通過(guò)衛(wèi)星電話網(wǎng)傳送給控制中心，這種方式的好處是覆蓋面廣，基本沒(méi)有盲區(qū)，但是設(shè)備復(fù)雜成本高昂，適合軍事、科學(xué)考察等用途，但對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，過(guò)高的成本不適合實(shí)際運(yùn)營(yíng)。 CDMA 網(wǎng)是覆蓋范圍廣泛的全數(shù)字網(wǎng)，具備提供語(yǔ)音和數(shù)據(jù)服務(wù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，包括較低的誤碼率及極低的成本。此外，截取的關(guān)鍵視頻圖片還可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線圖像監(jiān)控。 本系統(tǒng)車(chē)載終端硬件部分主要包括 X HyperXscalePXA255B開(kāi)發(fā)板，液晶屏， GPS接收板。如果綁定成功，則結(jié)合 GPS和攝像頭進(jìn)行 GPS 和攝像頭數(shù)據(jù)的傳送 。數(shù)據(jù)收發(fā)流程圖如圖 。盡管 它的發(fā)展歷史不長(zhǎng)，但己引起各方面的廣泛關(guān)注，有著巨大的市場(chǎng)潛力。在嵌入式操作系統(tǒng)的選取上采用嵌入式 Linux系統(tǒng)，因?yàn)樗哂腥缦聝?yōu) 點(diǎn) :廣泛的硬件支持 :內(nèi)核高效穩(wěn)定 。 本次 設(shè)計(jì)所涉及到的主要知識(shí)是有關(guān)嵌入式方面的。 歷時(shí)兩周的課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，我的課程設(shè)計(jì)報(bào)告也即將完成， 南華