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嵌入式无线局域网图像采集和传输系统设计

作　者: 李志博
导　师: 李明伟
学　校: 大连理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 图像采集 无线局域网 AX22001 JPEG压缩
分类号: TP368.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


在图像处理技术、嵌入式技术和通信技术充分发展的今天,嵌入式视频监控已经应用到人们生活、工业等各个领域。随着无线网络技术的发展,无线网络的传输速率更高、传输距离更远、数据通信更可靠、通信状态更稳定,这让使用无线网络进行图像传输变成了可能。由于无线视频监控系统有着成本低廉、组网灵活、可扩展性强等优点,其应用前景十分看好。当前众多的无线通信技术当中,无线局域网(WLAN)是无线视频传输的最佳平台。本文介绍的即是一种将嵌入式技术和无线局域网技术相结合的无线网络图像传输系统。该系统完成了图像数据的采集、传输和显示。为了更有效的利用有限的带宽,在将图像数据发送至无线网络之前，采用JPEG标准对图像进行压缩。系统采用亚信公司AX22001芯片作为主控制器,同时AX22001又是一款802.11无线局域网基带/MAC控制器,可以通过外接AL2230S射频芯片实现无线数据收发。前端的图像采集使用的是ICX405AK的板卡,经过SAA7111视频解码芯片解码后输出YUV格式图像信号,再由ZR36060对图像数据进行压缩。AX22001通过I2C总线控制SAA7111,通过本地总线控制ZR36060并从中读取压缩图像数据。本文首先给出了系统的整体构成。之后介绍了系统的软硬件设计,其中硬件部分包括各个芯片的特点、工作流程和芯片之间的连接电路,软件部分包括各个芯片的配置、通信程序的设计和上位机软件设计。最后简单介绍了各部分的调试方法并对系统性能进行了分析。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-11
  1.1 课题的研究背景和意义  8
  1.2 课题的研究现状  8-9
  1.3 本文的主要内容  9-11
2 系统总体设计  11-16
  2.1 无线传输系统方案选择  11
  2.2 系统结构  11-13
    2.2.1 系统整体结构  11-12
    2.2.2 无线相机结构  12-13
  2.3 IEEE802.11协议基础  13-16
    2.3.1 无线网络与802.11简介  13-14
    2.3.2 IEEE802.11 MAC层  14
    2.3.3 IEEE802.11物理层  14-16
3 系统硬件设计  16-32
  3.1 主控制芯片AX22001  16-20
    3.1.1 AX22001的主要特点  17
    3.1.2 AX22001的信号描述  17-20
  3.2 射频通信实现  20-23
    3.2.1 射频芯片AL2230S  20-21
    3.2.2 射频电路连接  21-23
  3.3 嵌入式端的图像数据压缩  23-27
    3.3.1 图像压缩芯片ZR36060  23-24
    3.3.2 芯片内部图像压缩流程  24-26
    3.3.3 图像压缩连接电路  26-27
  3.4 图像前端采集  27-29
    3.4.1 图像传感器ICX405AK  27
    3.4.2 传感器的图像结构  27-29
  3.5 图像解码  29-32
    3.5.1 解码芯片SAA7111  29-30
    3.5.2 图像解码电路  30-32
4 AX22001程序设计  32-46
  4.1 AX22001程序设计基础  32-34
  4.2 AX22001初始化  34-40
    4.2.1 AX22001基本功能初始化  34-35
    4.2.2 AX22001无线网络初始化  35-40
  4.3 ZR36060的初始化  40-43
    4.3.1 ZR36060的存储器结构  40-41
    4.3.2 AX22001的本地总线操作  41-43
  4.4 SAA7111的初始化  43-44
    4.4.1 SAA7111的存储器结构  43
    4.4.2 AX22001的I2C总线读写  43-44
  4.5 数据通信程序设计  44-46
5 上位机程序设计  46-59
  5.1 上位机程序功能  46-48
  5.2 整体功能实现  48-50
  5.3 JPEG图像格式与解压  50-59
    5.3.1 ZR36060中的JPEG标识阵列与解压参数  50-53
    5.3.2 JPEG解压的C语言实现  53-57
    5.3.3 解压程序与程序接口  57-59
6 系统调试  59-64
  6.1 调试无线收发模块  59-60
  6.2 调试ZR36060与SAA7111配置模块  60-61
  6.3 JPEG解压程序调试  61-62
  6.4 设计和调试过程中遇到的问题  62-64
结论  64-65
参考文献  65-67
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  67-68
致谢  68-69

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 微型计算机 > 各种微型计算机 > 微处理机
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