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基于CDMA终端的GPS数据处理模块的设计及实现

作　者: 丁大钊
导　师: 季新生
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Global Positioning System(GPS) turning point increment compression short message
分类号: U463.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 27次
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内容摘要

随着社会的飞速发展,汽车愈来愈成为人们不可缺少的交通工具。为了缓解现代城市交通的压力,并满足用户对车辆数字化、信息化、可视化管理的需要,车载监控系统越来越受到人们的关注和重视,它已经成为现代智能交通(ITS)的重要组成部分。车载监控系统具有对车辆状态的实时查看、管理、调度、防盗、紧急救助、广播通知等功能,对于提高车辆管理的效率,降低车辆管理的成本都具有十分重要的意义。本文重点研究了在车载监控系统中,在车载终端侧不使用额外的处理器,而是通过CDMA终端模块内嵌的ARM处理器,进行定位数据的采集、处理和传输。使用这种方式在保证系统可靠性的同时,降低了车载终端的成本。对于定位技术的方案选择,本文对GPS全球定位系统等多种定位技术进行了研究分析。在兼顾定位性能、精度和系统运行成本的原则下,比较各种定位技术的优缺点,提出了利用GPS定位技术进行定位数据采集的方案。为了减少车载终端和控制中心传输的数据量,减轻网络压力,降低系统运营成本,本文根据恢复车辆行驶轨迹的要求,提出了利用拐点对定位数据进行精简的方法,并通过实际路测,验证了该方法的有效性。通过研究多种数据压缩算法、分析定位数据存储结构的特点,提出了对精简后的定位数据进行进一步压缩的增量压缩算法。在利用短消息的方式将定位数据传回控制中心时,为了解决短消息发送失败导致定位数据丢失的问题,本文提出了使用循环队列技术及相应的重发机制来保证数据传输的完整性。本文给出了使用C语言和嵌入式系统开发调试工具,在CDMA无线模块上实现定位数据的采集、处理和传输的具体方法。最后,还对利用无线分组数据方式来进行数据传输进行了初步研究,以期使车辆管理系统能够适应更多的应用场合。

全文目录

目录  4-7
表目录  7-8
图目录  8-10
摘要  10-11
ABSTRACT  11-12
第一章绪论  12-16
  1.1 课题来源、背景与意义  12
  1.2 课题在项目中的地位  12-13
  1.3 项目中和本课题相关的技术路线的确定  13-14
  1.4 研究重点、创新点与文章安排  14-16
    1.4.1 本文研究重点  14
    1.4.2 本文创新点  14-15
    1.4.3 本文内容组织  15-16
第二章定位数据的采集  16-26
  2.1 引言  16
  2.2 卫星定位技术  16-17
  2.3 陆基网络定位技术  17-23
    2.3.1 场强定位技术  18
    2.3.2 CELL-ID定位技术  18-19
    2.3.3 AOA定位技术  19
    2.3.4 TOA定位技术  19
    2.3.5 TDOA定位技术  19-20
    2.3.6 AFLT(Advanced Forward Link Trilateration)定位技术  20
    2.3.7 A-GPS(Assistant GPS)定位技术  20-21
    2.3.8 gpsOne定位技术  21-23
  2.4 各种定位技术针对本项目特点适用性的分析  23
  2.5 车载终端GPS定位数据采集方案  23-24
  2.6 本章小结  24-26
第三章定位数据的处理  26-46
  3.1 引言  26
  3.2 利用拐点对定位数据进行精简  26-32
    3.2.1 车辆轨迹描绘的特点  26-27
    3.2.2 拐点判断方法  27-29
    3.2.3 通过实测验证拐点判断法的有效性  29-32
  3.3 利用压缩算法对拐点定位数据进行无失真压缩  32-42
    3.3.1 Huffman编码和算术编码  33
    3.3.2 游程编码  33
    3.3.3 基于字典的编码  33-37
    3.3.4 半字节压缩算法  37
    3.3.5 增量压缩算法  37-38
    3.3.6 定位数据存储特点分析  38-40
    3.3.7 利用改进的增量压缩算法对位置信息数据进行压缩  40-41
    3.3.8 利用改进的增量压缩算法对拐点时间数据进行压缩  41-42
    3.3.9 增量正负的处理  42
  3.4 定位数据处理流程  42-43
  3.5 本章小结  43-46
第四章通过短消息实现定位数据的传输  46-50
  4.1 引言  46
  4.2 短消息的数据格式  46-47
  4.3 使用队列技术保证短消息数据传输的完整性  47-48
  4.4 短消息的发送流程  48
  4.5 本章小结  48-50
第五章定位数据采集、处理和传输在CDMA无线模块上的实现  50-58
  5.1 引言  50
  5.2 CDMA无线模块结构  50
  5.3 软件开发及调试环境介绍  50-51
  5.4 DMSS软件研究和分析  51-52
    5.4.1 REX操作系统的任务调动机制及任务间消息的传递方法  51
    5.4.2 整个DMSS软件流程  51-52
  5.5 在DMSS软件系统中实现定位数据的采集、处理和发送  52-57
    5.5.1 编码的原则  52
    5.5.2 软件功能框图  52-53
    5.5.3 软件的启动及实现  53-56
    5.5.4 各功能模块的软件实现  56-57
  5.6 本章小结  57-58
结束语  58-62
参考文献  62-63
致谢  63-64
作者在学期间取得的学术成果  64

基于CDMA终端的GPS数据处理模块的设计及实现

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