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基于3G网络的汽车防盗系统的设计与实现

作　者: 赵前
导　师: 耿恒山
学　校: 河北工业大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 汽车防盗系统 传感器 GPS全球定位 3G无线网络
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


本论文针对目前市场上流行的GSM/GPRS网络式防盗系统的功能简单、覆盖范围小、传输速度慢等缺陷,提出了基于3G网络的汽车防盗系统。采用嵌入式技术同传感器技术、GPS全球定位技术、3G无线网络通信技术相结合使车主通过3G手机对车辆进行实时定位及移动视频监控。论文首先详细论述了汽车防盗系统所涉及的基本原理,主要包括:3G无线网络通信原理、GPS全球定位原理、嵌入式系统原理以及选择Linux嵌入式操作系统的原因等;其次介绍了系统的硬件结构和软件结构,其中硬件结构包括:ARM9开发板S3C2440A、传感器模块、GPS全球定位模块、3G模块以及USB摄像头。软件结构采用模块划分的原则分为三个子系统,分别为:数据采集子系统、GPS全球定位子系统、移动视频监控子系统。本文各个子系统的编程工作是用C语言来实现的。除此之外本文在第三章中还着重介绍了嵌入式Linux的移植,其中包括嵌入式交叉编译环境的搭建、Bootloader改进、Linux内核的裁剪和移植、构建根文件系统。本文研究的汽车防盗系统的主要工作流程为:主控制器对振动传感器进行实时监测,当监测到有报警信号时,主控制器启动GPS全球定位子系统,该子系统和GPS卫星进行通信并接收汽车目前所在位置的经度、纬度、时间、车速等信息,再由该子系统传输给主控制器;然后由主控制器启动移动视频传输子系统,采用USB摄像头进行摄像,并通过3G无线网络向车主的3G手机发送视频及GPS定位等信息,从而实现了车主对汽车的移动视频跟踪监控功能。论文研究的防盗系统和市面上流行的网络式汽车防盗系统的不同之处在于采用3G无线网络代替GSM/GPRS网络,由以前的短信通知车主改为车主可自主监控汽车情况,车主利用自己的3G手机通过3G网络可以对汽车进行移动视频监控,这也是本论文的创新点。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-13
  §1-1 问题的提出  9
  §1-2 国内汽车防盗系统的发展及应用现状  9-11
  §1-3 课题研究的背景和意义  11
    1-3-1 课题研究的背景  11
    1-3-2 课题研究的意义  11
  §1-4 课题研究的主要内容  11-13
第二章 3G网络、GPS及嵌入式系统原理  13-19
  §2-1 3G介绍  13-14
    2-1-1 3G概述  13
    2-1-2 GSM、GPRS、CDMA、3G网络之间的区别  13
    2-1-3 3G网络的功能  13-14
  §2-2 GPS全球定位介绍  14-16
    2-2-1 GPS全球定位系统概述  14
    2-2-2 GPS系统组成  14-15
    2-2-3 GPS应用及发展前景  15-16
  §2-3 嵌入式系统  16-19
    2-3-1 嵌入式系统的定义  16
    2-3-2 嵌入式系统的软硬件组成  16-17
    2-3-3 嵌入式系统的特点  17-18
    2-3-4 嵌入式操作系统—Linux操作系统  18-19
第三章 基于3G网络的汽车防盗系统的总体设计  19-33
  §3-1 系统功能及性能  19-20
    3-1-1 汽车防盗系统的功能  19
    3-1-2 防盗系统的性能要求  19-20
  §3-2 系统的总体设计思路及框架  20-21
    3-2-1 系统总体设计思路  20
    3-2-2 系统总体设计框架  20-21
  §3-3 硬件系统设计  21-24
    3-3-1 主控制模块  21-22
    3-3-2 GPS 模块  22-23
    3-3-3 3G 模块及3G 无线网卡的选择  23
    3-3-4 传感器  23
    3-3-5 系统接口设计  23-24
  §3-4 嵌入式Linux 移植  24-31
    3-4-1 Bootloader 引导程序  24
    3-4-2 嵌入式交叉编译环境的搭建  24-25
    3-4-3 Linux 内核的裁剪和移植  25-28
    3-4-4 Linux 内核的目录结构  28-29
    3-4-5 构建根文件系统  29-31
  §3-5 软件系统设计框图  31-33
第四章 基于3G 网络的汽车防盗系统的详细设计  33-45
  §4-1 数据采集子系统的设计  33-34
    4-1-1 概述  33
    4-1-2 数据采集子系统流程图  33-34
  §4-2 GPS 全球定位子系统  34-38
    4-2-1 GPS 全球定位子系统的结构框图  34-35
    4-2-2 GPS 信息的接收  35-37
    4-2-3 GPS 信息的处理-中断处理  37-38
  §4-3 移动视频传输子系统  38-45
    4-3-1 移动视频图像采集  39-40
    4-3-2 压缩编码—MPEG-4 编码  40-42
    4-3-3 移动视频传输协议  42-45
第五章 结论与展望  45-53
  §5-1 系统调试方法  45-50
    5-1-1 系统调试环境  45-49
    5-1-2 系统调试运行结果  49-50
  §5-2 本论文的创新点  50
  §5-3 本论文的工作总结  50-51
  §5-4 本论文存在的不足  51
  §5-5 展望  51-53
参考文献  53-55
致谢  55

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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