【正文】 許無線接口支持更高的速率。啟用GPRS服務(wù)時，用戶將根據(jù)服務(wù)內(nèi)容的流量支付費用，GPRS終端會裝載WAP瀏覽器。事實上，移動網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率似乎總是比固定網(wǎng)絡(luò)要低。運營商將所有的8個時隙都給一個用戶使用顯然是不太可能的。雖然GPRS有很多優(yōu)點，但是在實際使用過程中，GPRS還是存在一些問題：1．GPRS會發(fā)生丟包現(xiàn)象由于GPRS采用分組交換的技術(shù)，而分組交換沒有電路交換穩(wěn)定性高，所以，可能會造成丟失數(shù)據(jù)包現(xiàn)象。7．計費合理GPRS可以實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)流量、業(yè)務(wù)類型及服務(wù)質(zhì)量等級（QOS）的計費功能，用戶只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占用無線資源，用戶可以～直在線，計費方式是按照用戶接受和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量，沒有數(shù)據(jù)流量傳遞時，用戶即使掛在網(wǎng)上也是不收費的8．切換自如用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，不影響語音信號的接收。6．永久的虛擬數(shù)據(jù)連接GPRS將支持廣泛使用數(shù)據(jù)通信協(xié)議特別是IP，用戶端可以一直連接在網(wǎng)絡(luò)上，請求數(shù)據(jù)服務(wù)前不必重新進(jìn)行連接。目前中國移動建成的GPRS網(wǎng)絡(luò)，用戶接入速度大概在30kbps40kbps。4．傳輸速率高 ，最高可達(dá)到115kbps170kbps，是常用有線Modem理想速率的兩倍，是當(dāng)前GSM網(wǎng)絡(luò)中電路數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)速度的十幾倍，下一代GPRS業(yè)務(wù)的速度甚至可以達(dá)到384kbps。GPRS的核心網(wǎng)絡(luò)層采用IP技術(shù)，底層可使用多種傳輸技術(shù)，很方便地實現(xiàn)與高速發(fā)展的IP網(wǎng)無縫連接。支持特定的點到點和點到多點服務(wù)，以實現(xiàn)一些特殊應(yīng)用如遠(yuǎn)程信息處理。而對于分組交換模式，用戶只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占用資源，這意味著多個用戶可高效率地共享同一無線信道，從而提高了資源的利用率。GPRS的優(yōu)點如下：1．資源利用率高 在GSM網(wǎng)絡(luò)中，GPRS引入了分組交換的傳輸模式，使得原來采用電路交換模式的GSM數(shù)據(jù)傳輸方式發(fā)生了根本性的變化，這在無線資源稀缺的情況下顯得尤為重要。GPRS主要在移動用戶和遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接。GPRS是一種新的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它在移動用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接。GPRS在原有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加了一個新的網(wǎng)絡(luò)，同時在網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件設(shè)備，并對軟件升級，形成了一個新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實體，提供端到端的、廣域的無線IP連接。2000年初，在GSM網(wǎng)的基礎(chǔ)上建立了GPRS， GSM/GPRS是GSM網(wǎng)絡(luò)的升級，成為繼第一代公共移動數(shù)據(jù)網(wǎng)AMPS/CDPD之后的第二代移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，同時也是第二代數(shù)字移動通信網(wǎng)向第三代演進(jìn)的重要階段。要使用GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳首先介紹移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程和GPRS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，接著討論GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程，最后分析GPRS系統(tǒng)存在的問題。物理指標(biāo)選購GPS設(shè)備時，大小、重量、顯示畫面、防水、防震、防塵性能、耐高溫、耗電等物理指標(biāo)都要考慮在內(nèi)。如果你在峽谷中或者兩邊高樓林立的街道上，或者在茂密的叢林里，你可能不能與足夠的衛(wèi)星聯(lián)系，從而無法定位或者只能得到二維坐標(biāo)。定位精度大多數(shù)GPS接收器的水平位置定位精度在10m～30m左右。定位時間這是指你重啟動你的GPS接收器時，它確定現(xiàn)在位置所需的時間。市面上的GPS接收器大多數(shù)是12并行通道型的，這允許它們連續(xù)追蹤每一顆衛(wèi)星的信息，12通道接收器的優(yōu)點，包括可快速冷啟動和初始化衛(wèi)星的信息，而且在森林地區(qū)可以有更好的接收效果。并行通道一些消費類GPS設(shè)備有25條并行通道接收衛(wèi)星信號。再加一顆就可以計算3維坐標(biāo)。 GPS設(shè)備性能指標(biāo)市場上GPS設(shè)各種類很多，大部分都嵌入GPS定位模塊，GPS定位模塊是衡量GPS設(shè)備性能的關(guān)鍵：市場常用的GPS模塊生產(chǎn)廠家有UBLOX公司、SIMENSE公司、MOTOROLA公司等，評價其產(chǎn)品的性能指標(biāo)大致如下：可跟蹤衛(wèi)星數(shù)這里有24顆GPS衛(wèi)星沿六條軌道繞地球運行（每四顆一組），一般不會有超過12個衛(wèi)星在地球的同一邊，大多數(shù)GPS接收器可以追蹤812顆衛(wèi)星。娛樂隨著GPS接收機(jī)的小型化以及價格的降低，GPS逐漸走進(jìn)了人們的日常生活，成為人們旅游、探險的好幫手。農(nóng)業(yè)當(dāng)前，發(fā)達(dá)國家已開始把GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即所謂的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作。有了GPS的幫助，救援人員就可在人跡罕至、條件惡劣的大海、山野、沙漠，對失蹤人員實施有效的搜索、拯救。救援利用GPS定位技術(shù)，可對火警、救護(hù)、警察進(jìn)行應(yīng)急調(diào)遣，提高緊急事件處理部門對火災(zāi)、犯罪現(xiàn)場、交通事故、交通堵塞等緊急事件的響應(yīng)效率。車輛的GPS設(shè)備接收到GPS信號后，通過無線網(wǎng)絡(luò)將信號傳輸給監(jiān)控中心，這樣監(jiān)控中心就可以掌握車輛的位置、速度、行車動態(tài)。交通出租車、租車服務(wù)、物流配送等行業(yè)利用GPS技術(shù)對車輛進(jìn)行跟蹤、調(diào)度管理，合理分布車輛，以最快的速度響應(yīng)用戶的乘車或送請求，降低能源消耗，節(jié)省運行成本。 GPS應(yīng)用自GPS對民間開放以來，各種產(chǎn)品、應(yīng)用層出不窮，GPS已經(jīng)深入國民生產(chǎn)、日常生活的方方面面。考慮到衛(wèi)星的時鐘與接收機(jī)時鐘之間的誤差，實際上有4個未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個方程式進(jìn)行求解，從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。 GPS原理24顆GPS衛(wèi)星在離地面1萬2千公里的高空上，以12小時的周期環(huán)繞地球運行，使得在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛(wèi)星。GPS的空間星座部分由24顆均勻分布在6個軌道平面內(nèi)的衛(wèi)星組成；GPS的地面監(jiān)控部分負(fù)責(zé)衛(wèi)星的監(jiān)控和衛(wèi)星星歷的計算，它包括1個主控站、3個注入站和5個監(jiān)測站；GPS的用戶設(shè)各主要由接收機(jī)硬件和處理軟件組成。隨著2000年SA政策的取消，GPS對社會開放，各類接收機(jī)、測量設(shè)備如雨后春筍般涌現(xiàn)，并廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，徹底改變了傳統(tǒng)的定位監(jiān)控方式。出于自身安全的考慮，美國先后實施了SA和AS政策。GPS衛(wèi)星提供了P碼（精碼）和C/A碼（粗碼）兩種定位服務(wù)。第2章GPS、GPRS原理和ARM簡介 GPS原理 GPS發(fā)展歷史與系統(tǒng)組成為了解決海軍艦艇的定位監(jiān)控導(dǎo)航問題，自1957年人類發(fā)射第一顆衛(wèi)星開始，美國海軍就著手衛(wèi)星定位方面的研究工作，產(chǎn)生了子午儀衛(wèi)星監(jiān)控導(dǎo)航系統(tǒng)，盡管子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，并顯示出巨大的優(yōu)越性，但在實際應(yīng)用方面仍存在缺陷，如觀測時間較長，定位精度不高，只有經(jīng)緯度，沒有高程。根據(jù)項目的具體工作特點，在課題中本人完成了如下工作：、GPRS無線通信技術(shù)、ARM處理器的原理進(jìn)行了深入的研究和探討；2．完成車載臺核心板設(shè)計，對采用ARM7核的LPC2104的特性，GPS、GPRS、Flash等模塊基本結(jié)構(gòu)、主要功能，接口定義及與LPC2104的接口設(shè)計進(jìn)行了深入的研究；設(shè)計實現(xiàn)了模擬總線方法來擴(kuò)充串口；對提高PCB板穩(wěn)定性及抗干擾能力也進(jìn)行了探討；：其中包括LCD顯示屏、紅外無線電話手柄，手柄由紅外發(fā)射器、紅外接收器、鍵盤、LED顯示屏及音頻放大電路、麥克風(fēng)、耳機(jī)接口等部分組成。所有的市場研究都預(yù)示著車輛監(jiān)控具有光明的前景，而我國要發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車輛監(jiān)控系統(tǒng)也迫在眉睫。北京市的出租車也于年2008之前完成GPS監(jiān)控系統(tǒng)的安裝，以便通過出租車監(jiān)控中心監(jiān)控每一輛出租車的位置，保障乘客和司機(jī)的生命財產(chǎn)安全。北京市在2008年之前給全市的公共汽車安裝GPS監(jiān)控系統(tǒng)。國內(nèi)GPS應(yīng)用最大的利好來自2008年的北京奧運會。而對于我國來說，近幾年來汽車工業(yè)的高速發(fā)展，私人擁有車輛數(shù)量不斷高速增長，車輛安全成為一個重要問題。其中的一份研究顯示，2004年全世界對裝有全球定位系統(tǒng)（GPS）接收機(jī)的車用定位裝置的需求在市場上的銷售額達(dá)到30億美元。由于先進(jìn)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在過去的10年中現(xiàn)代車輛監(jiān)控和調(diào)度系統(tǒng)有了很大的改進(jìn)。4．無線通訊功能。2．車輛狀態(tài)監(jiān)控。車輛監(jiān)控系統(tǒng)是應(yīng)用自動車輛定位技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)的高科技綜合系統(tǒng)，并能為車輛駕駛員和系統(tǒng)調(diào)度員提供以下重要功能：1．自動車輛定位。理論上GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的上限為171kbps，目前，我國正處于GPRS技術(shù)應(yīng)用的蓬勃發(fā)展階段，許多城市GPRS網(wǎng)絡(luò)可以提供4070kbps的傳輸速率，隨著現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的完善和技術(shù)的提升，GPRS數(shù)據(jù)傳輸速率和服務(wù)質(zhì)量將穩(wěn)步提升。論文將按在GPRS網(wǎng)絡(luò)工作正常的情況下采用GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)GPRS網(wǎng)絡(luò)不能穩(wěn)定工作平滑的過渡到GSM短信息方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在采用新的系統(tǒng)后，由于改變了系統(tǒng)的通訊方式，運用了成熟的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，有利于系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展其功能，讓系統(tǒng)實現(xiàn)無線傳輸圖像等功能。而采用GPRS技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸可以很好的解決上述問題，采用這項較新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，充分發(fā)揮GPRS網(wǎng)絡(luò)永久在線和網(wǎng)絡(luò)傳遞信息的實時性以及通訊費用是按流量而非按時間計費的特點，來有效解決一些長期困擾GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中遇到的一些問題。從2000年開始，GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)市場的熱潮到來，較成熟的產(chǎn)品不斷被推出。再一個當(dāng)時我們的通訊手段也不夠先進(jìn)，滿足不了系統(tǒng)的定位信息交換的要求。1994年到1995年間是第一波，當(dāng)時有上百家公司都來搶占GPS車輛跟蹤系統(tǒng)市場，其中有幾家具備經(jīng)濟(jì)實力的公司，但真正成功者不多。到1995年，這類系統(tǒng)在日本的銷量己經(jīng)超過了120萬臺。日本是當(dāng)今車輛監(jiān)控與導(dǎo)航系統(tǒng)和智能交通系統(tǒng)發(fā)展最為成功的國家之一，它的研究計劃始于1971年的綜合車輛交通控制系統(tǒng)，80年代，日本生產(chǎn)了除了配有彩色顯示器并使用CDROM存放數(shù)字地圖和無線通信技術(shù)的自主式引導(dǎo)系統(tǒng)。這個控制器同中央計算機(jī)連接以便得到有關(guān)的實時交通數(shù)據(jù)和信息。當(dāng)車輛接近主要交叉路口時，目的地編碼從車載無線收發(fā)機(jī)通過埋在路面下的環(huán)形天線傳到指向標(biāo)上。60年代末期，美國公路局提出了一種電子路徑引導(dǎo)系統(tǒng)。特別是全球定位系統(tǒng)的建立，為全球范圍內(nèi)的用戶提供了一種廉價、實用的定位手段：以及我國的通訊事業(yè)迅猛發(fā)展，使車輛監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入了高潮。電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和人工智能的發(fā)展為解決交通問題提供了思路，即不僅應(yīng)該修建更多的交通建設(shè)設(shè)施，而且更應(yīng)該采用先進(jìn)信息技術(shù)路網(wǎng)絡(luò)和城市交通進(jìn)行更有效的控制與管理。運用3s技術(shù)，建立一個完善的城市公共信息服務(wù)網(wǎng)是解決城市交通的高效、統(tǒng)一、共享的理想方案。例如，出租汽車公司的汽車監(jiān)控和調(diào)度、公共汽車的合理調(diào)度、公安警車的調(diào)度和指揮，運鈔車的監(jiān)控、各專業(yè)運輸公司車輛的監(jiān)控等等，都需要實時向總部匯報自己所在的位置（及速度）和運營狀況，或者總部實時地詢問各車輛的位置和狀態(tài)，以便及時指揮車輛，靈活地處理所遇到的情況。打破國外的技術(shù)壟斷，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的車輛監(jiān)控產(chǎn)品將具有深層次的意義。近年來，微電子技術(shù)的迅速發(fā)展使得GPS接收機(jī)的體積更小、價格更便宜、使用范圍更廣泛；美國于2000年5月1日取消了SA政策，停止對民間用戶精度的限制，使得GPS定位精度有了很大的提高，這些都大大激發(fā)了GPS在民用領(lǐng)域的發(fā)展，尤其是在車輛監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展。衛(wèi)星監(jiān)控是天文監(jiān)控與無線電監(jiān)控的結(jié)合物，與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相比，它具有覆蓋面積大、不受氣候的影響、定位精度高等優(yōu)點。在早期的城市汽車定位系統(tǒng)采用無線電定位方式進(jìn)行定位，它主要通過在城市各地設(shè)置許多小型無線電臺，利用汽車的接收機(jī)接收各電臺發(fā)出的無線電信號，用交叉定位方式進(jìn)行定位。智能交通系統(tǒng)是利用尖端的電子信息技術(shù)，形成人員、公路和車輛三位一體的新型公路交通系統(tǒng)的總稱。同時，盜、搶機(jī)動車案件犯罪的發(fā)案總數(shù)正呈明顯的上升，汽車的防盜、防搶問題也變得越來越重要。然而在我國城市道路的增長率則僅為3%左右，由此而帶來的道路堵塞、交通事故、環(huán)境污染以及能源浪費等現(xiàn)象在世界范圍內(nèi)也變得越來越嚴(yán)重。該系統(tǒng)適用于不同的監(jiān)控場合，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益明顯，可廣泛地應(yīng)用于客運、銀行、公安、物流行業(yè)、車輛自動導(dǎo)航、公交智能交通管理等領(lǐng)域。該系統(tǒng)將移動車輛接收到GPS數(shù)據(jù)(經(jīng)緯度、高度、時間、速度等)進(jìn)行解析，并實時地通過無線通信信道上傳至監(jiān)控中心?；贕PSamp。GPRS的車載監(jiān)控終端的設(shè)計畢業(yè)論文目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 1 2 2 2 4第2章GPS、GPRS原理和ARM簡介 6 GPS原理 6 GPS發(fā)展歷史與系統(tǒng)組成 6 GPS原理 6 GPS應(yīng)用 7 GPS設(shè)備性能指標(biāo) 8 GPRS原理 9 移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程 9 GPRS的優(yōu)點及不足 9 GPRS的應(yīng)用范圍 9 ARM簡介 12 RISC體系結(jié)構(gòu) 13 ARM微處理器的寄存器結(jié)構(gòu) 13 ARM微處理器的系列產(chǎn)品 14 ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域 14第3章 車載監(jiān)控終端硬件設(shè)計 16 16 LPC2104簡介 1GPIO及模擬總線 18 GPS模塊接口設(shè)計 26 GPRS/GSM模塊接口設(shè)計 28 FLASH模塊設(shè)計 28 30 31 PCB板的設(shè)計 31 PCB板的可靠性設(shè)計 34第4章 外圍設(shè)備設(shè)計 35 35 紅外發(fā)射器 35 鍵盤 38 LED顯示屏 39 41 41 LCD顯示屏設(shè)計 42 42參考文獻(xiàn) 47結(jié)束語 48致謝 49II 51 第1章 緒論車輛監(jiān)控系統(tǒng)是融合了全球衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)和無線通信技術(shù)于一體的綜合系統(tǒng)。監(jiān)控中心在電子地圖上對被監(jiān)控車輛的參數(shù)進(jìn)行顯示監(jiān)控和查詢，同時利用無線通信鏈路向移動終端發(fā)送控制和消息。隨著社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市公路交通系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，特別是近年來車輛增長的速度己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于道路和其它交通設(shè)施的增長速度，目前我國城市的機(jī)動車保有量正高速增長，目前己達(dá)幾千萬輛。低效率利用道路及管理技術(shù)落后并存的現(xiàn)象又加劇了因交通設(shè)施短缺所造成的困難，我國大中城市普遍存在著人車混行、運輸效能低下的現(xiàn)象。因此，發(fā)展智能交通系統(tǒng)的意義非常重大。目前對移動目標(biāo)進(jìn)行定位的技術(shù)主要有兩種：地面無線電定位和衛(wèi)星定位。這種定位方式不僅精度差，而且費用昂貴，難以在民間推廣。GPS是美國在20世紀(jì)70年代開始研制的第二代衛(wèi)星監(jiān)控系統(tǒng)，具有高精度、全天候、高效率、多功