【正文】 內蒙古大學本科畢業(yè)論文(設計) 第 28 頁28參考文獻[1] 王惠南． GPS 導航原理與應用[M]．北京：科學出版社，2022，2123.[2] Elliott D Kaplan．GPS 原理與應用[M] ．北京：電子工業(yè)出版社，2022.[3] 李華．現(xiàn)代移動通訊新技術 GRPS 系統(tǒng)[M]．廣州：華南理工大學出版社，2022，1724[4] Bates R J．著．朱洪波譯．通用分組無線業(yè)務(GPRS) 技術與應用[M] ．北京：人民郵電出版社，2022，1517.[5] Baker terminal design [M].Electronic and Engineering , (3)?；厥走^去的四年，我在學習和生活的諸多方面得到了很多老師和同學的熱情幫助，在此，我表示真誠的感謝。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)的硬件平臺。6．交流系數(shù) AC 編碼。2．FDCT 變換。，其軟件可以在各種 CPU 上完成，也可以使用硬件實現(xiàn)。JPEG 支持百萬以上的顏色(24bit)。如果能充分利用人眼的視覺特性，就可以在保證所要求的圖像主觀質量的前提下實現(xiàn)較高的壓縮比，這就是利用了視覺冗余度 [10]。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。數(shù)據(jù)冗余造成比特數(shù)浪費，消除這些冗余就可以節(jié)約碼字，也就達到了數(shù)據(jù)壓縮的目的。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。 基于 JPEG 庫的圖像壓縮數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量非常龐大，如一幀分辨率為 640480 的圖像，Y:U:V 為4:2:2，若以 8 比特表示 Y 信號，則每像素占 16Bit。OV511 是 Omni Vision 公司生產高性能攝像機到 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)。OV7620 是美國 Omni vision 公司生產的一款高集成度高分辨率圖像傳感器，它將所有攝像功能和矩陣處理功能都集成在片上。 內蒙古大學本科畢業(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。功率控制電路主要用于控制射頻電路的發(fā)射功率。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?，F(xiàn)將各部分功能簡單介紹如下 [9]。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。用途非常廣泛。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 內蒙古大學本科畢業(yè)論文(設計) 第 22 頁22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。接 50Ω 負載后輸出450mVpp 信號。6 射頻偏壓 為天線供電的外部電壓輸入。RS232 電平，最大輸入電壓范圍為25V+25。RS232 電平，提供 NMEA 0183 版本 或 的數(shù)據(jù)。OEM 板內的電池可以維持大約 21 天。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，接收機內部有備用電池來為存儲器供電。其中全部的重要元器件，包括 RF/IF接收機硬件和數(shù)字基帶部分，都是由 GARMIN 來設計和生產的，以保證其質量和性能。上述性能己能很好地滿足普通車輛監(jiān)控系統(tǒng)的要求。該 CODEC 支持 ⅡS 總線數(shù)據(jù)格式，采用位元流轉換技術進行信號處理，具有可編程增益放大器(PGA) 和數(shù)字自動增益控制器(AGC)。其他信號 (如控制信號)必須單獨傳輸。在該系統(tǒng)的設計中，選用了 GPF3 口，選擇為中斷功能模式(EINT3)，用于控制車門的關與開；選用了 GPF4 口，選擇為中斷功能模式( EINT4)，用于手動啟動視頻采集并將采集圖像回傳監(jiān)控中心。 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。開發(fā)板還提供了一個 USB DEVICE 接口，可以下載數(shù)據(jù)?！?具有日歷功能的 RTC?！?看門狗定時器?！?1 通道多主 IICBUS/1 通道 IISBUS 控制器。● 外部存儲控制器(SDRAM 控制和片選邏輯)。該處理器采用 制造工藝，內部采用了新的Advanced Microcontroller Bus Architecture(AMBA)總線(AMBA2)。由于在嵌入式系統(tǒng)中，硬件平臺起著基礎作用，任何軟件的開發(fā)都是基于一定的硬件平臺并在其上發(fā)生作用的。SDRAM 作為系統(tǒng)的運行內存，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、串口都可做調試接口。模擬車門開閉狀態(tài)和手動啟動圖像采集的需求。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。 內蒙古大學本科畢業(yè)論文(設計) 第 14 頁14由于 USB 技術在 PC 領域的廣泛使用，USB 接口的攝像頭已經(jīng)非常普遍，價格也非常便宜，而且容易購買。表 給出常見的嵌入式處理器 [6]。 車載監(jiān)控終端硬件設計方案隨著計算機技術的不斷發(fā)展，嵌入式微處理器性能的不斷提高，嵌入式系統(tǒng)也得到越來越廣泛的應用。 內蒙古大學本科畢業(yè)論文(設計) 第 13 頁132．遠程報警、求助功能。其設計目的是為有效監(jiān)控客運車輛的超載超員現(xiàn)象、減少車內犯罪事件數(shù)量。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。USB 設備有兩種供電方式：總線供電和自供電。USB 系統(tǒng)一般采用星型拓撲結構，如圖 所示。2．擴展方便。USB 系統(tǒng)的基本硬件和基本軟件如表 所示。解決了傳統(tǒng)監(jiān)控方式由于缺少遠程通訊，無法實現(xiàn)大規(guī)模集中監(jiān)控的問題，所以說 GPRS 業(yè)務在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的應用有很大的市場前景和發(fā)展?jié)摿?。縱向應用主要面向安防系統(tǒng)，遠程監(jiān)控，任務調度等集團客戶的遠程數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務。系統(tǒng)構成如圖 所示。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。 GSN 可以完成移動終端和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)傳送和格式轉換。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)?？梢?，GPRS 既適用于間斷的、突發(fā)性的或頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸，也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。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。2．傳輸速率高：GPRS 可提供高達 115kbit/s 的傳輸速率(最高值為 )GPRS 用戶能和 ISDN 用戶一樣快速地上網(wǎng)，同時也使一些對傳輸速率敏感的移多媒體應用成為可能。 內蒙古大學本科畢業(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。但這僅僅把定位信息采集到了車載終端上，并沒有把定位信息上傳到報替中心或者車載 GPS 用戶手上。P 碼用于精確的時間測量，C/A 碼使信號易于鎖定。GPS 為全球用戶提供了非常精確的三維定位坐標信息速度信息、時間和頻率參考，它以 4 個衛(wèi)星射頻信號的時間測量為基礎，整個衛(wèi)星系統(tǒng)平臺由 21 顆工作衛(wèi)星和 3 顆備用衛(wèi)星組成，衛(wèi)星呈現(xiàn)出 55 度傾角，均勻分布在 6 個近圓軌道內，軌道運行周期為 11 小時 58 分鐘，軌道半徑為 26560 公里，這些軌道衛(wèi)星每日重復同樣的地面軌跡。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。3．GPS 用戶接收設備GPS 的空間部分和地面監(jiān)控部分，是用戶應用該系統(tǒng)進行定位的基礎，而用戶只有通過用戶設備，才能實現(xiàn)應用 GPS 定位的目的。主控站還負責調整偏離軌道的衛(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。主控站一個，設在美國本土科羅拉多站內設有雙頻 GPS 接收機，高精度原子鐘，計算機和環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器。衛(wèi)星上設有處理器系統(tǒng)進行必要的數(shù)據(jù)處理工作。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。軌道平均高度約為 20200 千米，衛(wèi)星運行周期為 n 小時 58 分。 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。第三階段為工程發(fā)展和完成階段，從 1989 年 2 月到 1994年 3 月共發(fā)射 24 顆工作衛(wèi)星，其中包括 3 顆備用衛(wèi)星。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。整個系統(tǒng)開發(fā)難度較小，周期短，且系統(tǒng)配置可選，容易升級。 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。GPRS 是一種基于 GSM 系統(tǒng)的無線分組交換技術。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。它具有處理數(shù)字化、計算機化，抗震效果大大加強，圖像的存儲時間也大大延長等顯著特點。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)。具有遠程監(jiān)控和圖像傳輸?shù)能囕d終端系統(tǒng)應用前景廣闊。其作用主要是為方便駕車出行或車輛調度，減少交通堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。其中長途汽車的超載、超員問題，出租車司機的人身安全問題，私家車的防盜問題受到了社會的廣泛關注?；?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。然后是對車載監(jiān)控終端硬件方案的設計與實現(xiàn),給出了具體的實現(xiàn)框圖。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。最后對系統(tǒng)中所用到的主控制模塊 S3C2410X 處理器、GPS 模塊及 GPRS 通訊模塊等作了詳細的介紹。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。所以車載監(jiān)控系統(tǒng)的研究對我國的國民經(jīng)濟建設和人民生命財產安全有重要的現(xiàn)實意義。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。它可用于運鈔車、運油車和運送其他貴重物品的貨運車輛，起到防盜、防搶劫的作用；可用于公共汽車、長途大巴等客運車輛，監(jiān)控是否存在拉客，超員超載的現(xiàn)象，減少交通事故的發(fā)生；可用于公安、消防的車輛上，對辦案過程錄像，以便將來取證；在環(huán)境監(jiān)測車上，它可以記錄環(huán)境污染現(xiàn)場情況，同時將圖像資料實時傳輸給環(huán)境監(jiān)控中心，便于事后追究相關污染部門責任等等。由于查詢取證十分繁瑣，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。但此種監(jiān)控系統(tǒng)仍然是一種本地化的監(jiān)控系統(tǒng)，由于缺少聯(lián)網(wǎng)功能，汽車的狀態(tài)信息無法實時傳送給監(jiān)控中心。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。提供端到端的、廣域的無線 IP 連接。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。本監(jiān)控終端系統(tǒng)能夠以低廉的