【文章內(nèi)容簡介】 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： 08916883108501505F011000B913158067045F50008A71202180065006C006C006C006FFF0C4F60597DFF01→ 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/NPI 執(zhí)行了方偉：汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 標(biāo)準(zhǔn)，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) 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 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)必須是按照方偉：汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 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)四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 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)。 方偉：汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 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： 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。控制的主控單元就是單片機(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。 控制部分的單片機(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)。 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) 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 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。 方偉：汽車防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 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 。