【正文】 了數(shù)據(jù)壓縮的目的。 OV511 最大視頻傳輸速度的設計，使得系統(tǒng)能夠以更加實時的方式獲取大量的視頻信息。2） 輸輸出頻率： Class4(2w)GSMMHZ Class l(l w)GSM1800MHZ 數(shù)據(jù)傳輸： GPRS Class B() 譯碼方式 ： CS1， 2， 3， 4 模塊支持 AT 命令集 CSD 最大達到 通訊接口： RS232(數(shù)據(jù)和指令雙向傳輸 ) 不透明模式 電源范圍： ~ 空閑模式： 25mA 工作電流模式：通話模式： 300m 省電模式： 100mA 休眠模式： SMS：點對點 Mo to MT 短消息區(qū)域廣播 數(shù)據(jù)傳輸方式：文本和 PDU 格式 尺寸： *36mm* 語音：最高速率 升級速率 半速率 重量： 9g 溫度系數(shù)：工作溫度： 20~+55 存儲溫度： 400 C~+850 C 接口： 40pin ZIF 鏈接器 SIM 3V 自動波特率 GSC 制式匹配阻抗 50 歐姆 (GSC 50HM) 附加服務：電話簿管理功能 報警服務 響鈴服務 雙頻音頻功能呼叫轉移 固定號碼呼叫 OV511 攝像頭 本課題采用的是網(wǎng)眼 V20xx 攝像頭，它采用 USB 接口，不需要視頻卡，可即插即用，使用方便。 射頻電路和 SMB 插座：射頻電路提供 GSM900/1800MHz 雙頻段的收發(fā)通道，包括接收電路、發(fā)射電路、頻率合成電路以及相應的控制電路。 MC35I 模塊可實現(xiàn) GSM 的所有功能，其中包括 GSM 規(guī)范所要求的語言編解碼、信道編解碼、加密與解密、均衡等。 內(nèi)蒙古大學本科畢業(yè) 論文 (設計 ) 第 22 頁 22 本課題采用了第一種方案，在器件選擇方面，目前市場上可選用的通訊模塊種類繁多，主要有 SIEMENS 的 TC 系列、 MC 系列、 SIMCOM 公司的 SIM 系列， 以及 WAVECOM 公司的 Q 系列等。（目前沒有開啟） 7 秒脈沖 上升沿與 GPS 秒同步，電壓升降時間 100ns，阻抗 250Ω。該口也可以設置為輸出相位數(shù)據(jù)。在嵌入 式車載監(jiān)控終端系統(tǒng)中，從價格、功耗、體積、抗干擾能力等方面比較，本課題選擇了 GARMIN GPS15L。 GARMIN 的 GPS OEM 產(chǎn)品均為 12 通道的 GPS 接收機，也就是同時可以跟蹤多達12 顆 GPS 衛(wèi)星，從而能夠快速的定位。為了使電路的引出引腳盡可能少， I2S 只使用了 3 條串行總線：提供分時復用功能的數(shù)據(jù)線、字段選擇線和時鐘信號線。開發(fā)板采用 9 芯引腳連接器， 9 芯串行接口引腳含義表如表 ： 表 芯串行接口引腳含義表 引腳號 功能 引腳號 功能 1 接收線信號檢測 (載波檢測 DCD) 6 數(shù)據(jù)通信設備準備就緒 (DSR) 2 接收數(shù)據(jù)線 (RXD) 7 請求發(fā)送 (RTS) 3 發(fā)送數(shù)據(jù)線 (TXD) 8 清除發(fā)送 4 數(shù)據(jù)終端準備就緒 (DTR) 9 振鈴指示 5 信號地 (SG) 用 RS232 總線進行通信，需外接電路實現(xiàn)電平轉換。 ● 具有 PLL 片上時鐘發(fā)生器。 ● 兼容 SD 主接口協(xié)議 版和 MMC 卡協(xié)議 版。通過提供一整套完整的通用系統(tǒng)外圍設備， S3C2410X 大大降低了整個系統(tǒng)的成本，消除了為系統(tǒng)配置額外器件的需要。 GPS 模塊和 GPRS 模塊通過串口與處理器相連， GPS 將接收到的定位數(shù)據(jù)通過串口傳送給處理器， GPRS 模塊用來發(fā)送數(shù)據(jù)到 GPRS 網(wǎng)絡上去。在 USB HOST 端口上外接一個 30 萬像素的 USB 攝像頭。 表 常見嵌入式處理器比較 處理器類型 處理器價格 主要性能及應用 ARM 低 低 功耗，適合于個人便攜式設備 MIPS 高 用于交換機、路由器， plays station等高端嵌入式設備 Power PC 高 通信主網(wǎng)絡等設備；單位附加值高，市場小，特別是對性能有較高要求時，應用于高端嵌入式中 由于設計的是終端產(chǎn)品，所以性價比是必須重點考慮的，結合系統(tǒng)自身的特點，最終選用 Samsung 公司的處理器 S3C2410X 作為主控制器。 當客車內(nèi)出現(xiàn)盜搶或者乘客需要醫(yī)療救治等緊急情況時，工作人員可啟動車載監(jiān)控終端手動拍照并給遠程監(jiān)控中心。監(jiān)控中心也可主動查詢監(jiān)控車輛的準確位置和車輛狀態(tài)等。 3．自動檢測和配置外圍設備。 表 USB 系統(tǒng)基本構成 基本硬件 基本 軟件 USB 主控制器 /根集線器 USB 集線器 USB 設備 USB 設備驅動程序 USB 驅動程序 USB 控制器驅動程序 內(nèi)蒙古大學本科畢業(yè) 論文 (設計 ) 第 11 頁 11 USB 的基本特點 1．速度快。 GPRS 技術以它實時在線、覆蓋范圍廣、建設周期短和高數(shù)據(jù)傳輸速率等優(yōu)點在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中 得到了廣泛的應用，主要完成被監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠程無線傳輸。 SGSN 的主要作用是記錄移動終端的當前位置信息，并且在移動終端和 GGSN 之間完成移動分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 5．其它設備：本地位置寄存器 HLR、訪問位置寄存器 VLR、移動交換中心 MSC，SMSGMSC 和 SMSIWMSC 等 GSM 系統(tǒng)原有無線管理設備被升級以支持相應的與GPRS 有關的功能。用戶可以始終處于在線狀態(tài)，使得訪問服務變得簡單、快速。電路交換模式中，用戶無論是否傳送數(shù)據(jù)在整個連接期都獨自占有無線信道。 由于衛(wèi)星的位置精確可知， GPS 接收機可通過接收觀測范圍內(nèi)的幾個衛(wèi)星，可以得到幾個關于偽距的方程 （公式 21） 。 GPS 軟件部分是指各種后處理軟件包，用來對觀測數(shù)據(jù)進行精加工，從而獲得精密定位結果。 注入站現(xiàn)有三個，分別設在印度洋的迭戈加西亞，南大西洋的阿松森島和南太平洋的卡瓦加蘭 。接收機對 GPS 衛(wèi)星進行連續(xù)觀測，以采集數(shù)據(jù)和監(jiān)測衛(wèi)星的工作狀態(tài)。每顆衛(wèi)星裝有 4 臺精度原子鐘， 內(nèi)蒙古大學本科畢業(yè) 論文 (設計 ) 第 5 頁 5 這是衛(wèi)星的核心設備。衛(wèi)星軌道分布在 6個軌道面內(nèi)，每個軌道上分布有 4 顆衛(wèi)星。整個計劃分為 3 個階 段實施。然而也帶來了許多的交通隱患，如超載超員，盜竊、搶劫等違法事件。但 GSM 網(wǎng)絡傳送時間不確定，不能全面及時地反映車載的實時信息。由于查詢?nèi)∽C十分繁瑣，系統(tǒng)的功能簡單、可靠性差，根本無法滿足車輛運營過程中的特殊要求 (顛簸、溫度、濕度等 )，因此該解決方案很快就淘汰了。 GPS 車載監(jiān)控系統(tǒng)只能告知車輛的具體位置，卻無法“看到”汽車現(xiàn)場的情況。利用這些信息，監(jiān)控中心可實時跟蹤車輛并及時獲取車內(nèi)信息， 該方案充分利用了 S3C2410X 處理器資源， 方便且實用地實現(xiàn)了低成本的車輛監(jiān)控功能。本科畢業(yè) 論文 (設計 ) 1 基于 GPS/GPRS 車載圖像監(jiān)控系統(tǒng)的設計 摘要 隨著嵌入式應用技術和無線網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展，結合了 GPS 定位技術和 GPRS無線通信技術的嵌入式 GPS 車載監(jiān)控系統(tǒng)應運而生。 基于 GPS/GPRS 的車載圖像監(jiān)控終端最終可以實現(xiàn) GPS 定位數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)的采集與上傳功能。其作用主要是為方便駕車出行或車輛調(diào)度，減少交通堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。車載監(jiān)控系統(tǒng)最早的解決方案是采用傳統(tǒng)的本地模擬監(jiān)控系統(tǒng)。而且目前 GSM 終端價格較低，有利于降低系統(tǒng)成本，同時它的蜂窩技術提供了大的用戶容量。 課題研究的目的 隨著我國公路覆蓋率的不斷提高，便利的交通讓城市與城市之間的人們來往平凡，促進了各地經(jīng)濟、文化交流。整個系統(tǒng)由美國國防部于 1973 年開始研究，歷經(jīng) 20 年，耗資數(shù)百億美元，于 1994 年投入使用。 GPS 系統(tǒng)組成 GPS 系統(tǒng)包括如下三個部分： 1． GPS 衛(wèi)星和衛(wèi)星星座 全球定位系統(tǒng)的空間衛(wèi)星星座由 24 顆衛(wèi)星 (3 顆備用衛(wèi)星 )組成。 GPS 衛(wèi)星的主體呈圓柱形，直徑約為 米，重約 774 千克，兩側設有兩塊葉太陽能板，能自動對日定向，以保證衛(wèi)星正常工作用電。站內(nèi)設有雙頻 GPS 接收機，高精度原子鐘，計算機和環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器。主控站還負責調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預定的軌道運行以及啟用備用衛(wèi)星，以代替失效的工作衛(wèi)星。 GPS 接收機的硬件，一般包括主機，天線和電源，主要功能是接收 GPS 衛(wèi)星發(fā)射的信號，獲得必要的導航和定位信息及觀測量，并經(jīng)簡單數(shù)據(jù)處理而實現(xiàn)實時導航和定位。 P 碼用于精確的時間測量， C/A 碼使信號易于鎖定。 內(nèi)蒙古大學本科畢業(yè) 論文 (設計 ) 第 8 頁 8 GPRS 網(wǎng)絡技術特點 與原有 GSM 的數(shù)據(jù)業(yè)務相比， GPRS 具有以下優(yōu)勢 [4]： 1．資源利用率高： GPRS 引入了分組交換傳輸模式，使得原有采用電路交換模式的 GSM 數(shù)據(jù)傳輸方式發(fā)生了根本性變化。 5．提供實時在線功能“ always on line，只要激活 GPRS 應用，將永遠保持在線，不存在掉線問題。 內(nèi)蒙古大學本科畢業(yè) 論文 (設計 ) 第 9 頁 9 3．邊界網(wǎng)關 (Boarder Gateway， BG) 4．改進基站子系統(tǒng) BSS：在基站控 制系統(tǒng) (BSC)上增加硬件單元 PCU(PacketControl Unit)，在基站發(fā)射系統(tǒng)上增加軟件單元 CCU(Channel Codec Unit)。它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡連接，如 ISDN(Integrated Services Digital Network)， PSDN(Packet Switched Data Network)和 LAN(Local Area Network)等?？v向應用主要面向安防系統(tǒng)，遠程監(jiān)控，任務調(diào)度等集團客戶的遠程數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。 USB 系統(tǒng)的基本硬件和基本軟件如表 所示。 USB 系統(tǒng)一般采用星型拓撲結構， 如圖 所示。車載監(jiān)控終端主要功能是將移動目標的動態(tài)位置 (經(jīng)度和緯度 )、時間和狀態(tài)等信息，通過無線通信鏈路傳送至監(jiān)控中心，而后在具有強大的地理信息查詢功能的電子地圖上進行移動目標運動軌跡的顯示，并對目標的準確位置、速度、運動方向和車輛狀態(tài)等參數(shù)進行存儲，便于以后查詢。 內(nèi)蒙古大學本科畢業(yè) 論文 (設計 ) 第 13 頁 13 2． 遠程報警、求助功能 。表 給出常見的嵌入式處理器 [6]。在開發(fā)板上擴展了兩個 UART 口，分別連接 Garmin GPS 接收機模塊和 SEMENS 的 MC35i GPRS 模塊。 SDRAM 作為系統(tǒng)的運行內(nèi)存，用作程序的運行空間、數(shù)據(jù)及堆棧區(qū)； FLASH 介質用于存儲操作系統(tǒng)和應用程序等； JTAG 口、 USB 口、串口都可做調(diào)試接口。該處理器采用 制造工藝，內(nèi)部采用了新的Advanced Microcontroller Bus Architecture(AMBA)總線 (AMBA2)。 ● 1 通道多主 IICBUS/1 通道 IISBUS 控制器。 ● 具有日歷功能的 RTC。 RS232C 是一種標準接口， D 型插座，采用 25 芯引腳或 9 芯引腳的連接器。其他信號 (如控制信號 )必須單獨傳輸。上述性能己能很好地滿足普通車輛監(jiān)控系統(tǒng)的要求。 GPS 接收機 OEM 板中可以將衛(wèi)星軌道參數(shù)、上次定位位置、時間和日期等數(shù)據(jù)保存在靜態(tài)存儲器，接收機內(nèi)部有備用電池來為存儲器供電。 RS232 電平，提供 NMEA 0183 版本 或 的數(shù)據(jù)。 6 射頻偏壓 為天線供電的外部電壓輸入。目前常用的移動終端有兩種形式：一種是完全做好的 GPRS Module 成品，提供了串行接口，用戶不必關心硬件實現(xiàn)，只需通過串口向模塊發(fā)送指令就可以完成所有功能；另一種是提供手機芯片，用戶自行購 買外圍器件并自己設計電路。其主要的組成部分有：GSM 基帶處理器 (包括模擬基帶和數(shù)字基帶 )、 GSM 射頻電路、存儲器、電源和功率控制電路、系統(tǒng)鏈接器。GSM 基帶處理器上運行 GSM 的應用軟件和協(xié)議，并提供一個 UART 口與用戶應用系統(tǒng)進行通訊。 內(nèi)蒙古大學本科畢業(yè) 論文 (設計 ) 第 23 頁 23 表 MC35i 相關技術參數(shù) 雙頻波段： EGSM900MHZ 和 DSC1800MHZ 傳真：自動傳真 group3（ class1amp。 OV511 是 Omni Vision 公司生產(chǎn)高性能攝像機到 US 接口單片控制芯片，它極大地簡化了單片 CMOS 圖像傳感器和 USB 的接口，其片上增加 256kDRAM 和一個 USB 收發(fā)器，可以很容易地構成基于 USB 的視頻子系統(tǒng)。 圖像數(shù)據(jù)可以進行壓 縮有以下幾方面原因：首先，原始圖像數(shù)據(jù)是高度相關的，存在很大的冗余度。在許多應用場合，并不要求經(jīng)壓縮及復原以后的圖像和原圖完全相同，可以允許有少量失真。 JPEG 支持百萬以上的顏色 (24bit)。 2． FDCT 變換。 2．采用 S3C2410X 作為系統(tǒng)微處理器，選擇了合適的 GPS 模塊和 GPRS 模塊，搭建了車載監(jiān)控系統(tǒng)的硬件平