嵌入式无线远程图像监视终端的设计与实现

论文题目: 嵌入式无线远程图像监视终端的设计与实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 光学工程

作者: 邵小良

导师: 钟先信

关键词: 监视系统,嵌入式系统,无线传输

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 监视系统是现代工农业生产、交通运输、环保监测、保安防火、现代国防等关键技术设备之一。目前在图像监视系统领域,有线方式的图像监视系统较为普遍,而在设备分布广泛和数据不易采集的场合,有线图像监视方式受到了固有物理布线的限制而显得无能为力,但无线远程图像监视方式则没有这种限制。随着计算机技术和通信技术的发展,将嵌入式系统技术、无线通信技术和基于TCP/IP的Internet 技术结合在一起的无线远程图像监视系统成为可能。基于嵌入式系统的该类监视系统对嵌入式系统的软硬件开发提出了新的挑战,而图像、视频等大信息量的多媒体无线传输要求也给无线通信技术提出了新的挑战。本文在总结了有线图像监视系统的基础上,提出了一种基于GSM/GPRS 网络的无线远程图像监视系统,并成功研制了该系统的原理样机。经实验验证,该系统样机能有效地将监视现场的图像通过GSM/GPRS 网络,传输至监视系统服务器,实现监视系统功能。文中论述了无线远程图像监视系统监视终端的硬件选型,包括嵌入式系统主控制器和外部器件的选型,并给出了选择特定器件的理由和目的。在嵌入式系统硬件选择的基础上,介绍了监视系统终端的软件开发平台和开发模式,详细论述了嵌入式Linux 操作系统-uClinux 系统的特点,并成功地将该系统移植到MCF5272 处理器硬件平台上。在考虑了系统硬件结构和软件平台的基础上,文中重点阐述了无线远程图像监视系统终端的软件设计与实现,包括:系统主程序模块(C 语言和Shell 脚本两种不同方式实现),图像采集卡W99200F 的驱动程序模块和基于GSM/GPRS 网络的数据通信程序模块。作者针对FTP 和Socket 两种不同的数据传输实现方式进行了相应的系统验证试验,给出了系统在这两种方式下的试验结果,分析了这两种方式各自的优缺点。本文的最后,提出了该监视系统的改进方向和无线图像监视系统的发展前景。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 引言

1.2 研究的意义和实用价值

1.3 国内外发展现状

1.3.1 图像监视系统

1.3.2 无线通信网络

1.3.3 嵌入式处理器

1.3.4 嵌入式操作系统

1.3.5 嵌入式Linux

1.3.6 嵌入式产品的应用

1.3.7 未来嵌入式图像监视系统的发展

1.4 研究内容

2 远程无线图像监视系统总体结构设计

2.1 无线图像监视系统的优势

2.2 监视系统总体结构设计

2.3 监视终端硬件分析与设计

2.3.1 系统中央控制的实现

2.3.2 图像处理模块

2.3.3 无线通信模块

2.4 监视终端软件分析

2.4.1 嵌入式系统

2.4.2 嵌入式技术在监视系统中的应用

2.4.3 选择嵌入式Linux 的原因

2.4.4 uClinux

3 软件系统开发平台和技术

3.1 HHCF5272-R1 开发套件

3.2 嵌入式软件开发模式

3.3 嵌入式Linux 开发工具简介

3.3.1 Shell 脚本

3.3.2 gCC 编译器

3.3.3 gdb 调试工具

3.3.4 Make 项目管理工具

3.4 uClinux 的移植

3.4.1 uCLinux 源码的获得

3.4.2 uCLinux 开发工具的获得与安装

3.4.3 uCLinux 内核的配置和编译

4 嵌入式监视终端软件的设计与实现

4.1 主程序的实现

4.1.1 shell 脚本实现

4.1.2 C 语言实现

4.2 图像卡驱动程序模块移植

4.2.1 设备驱动开发

4.2.2 图像卡设备驱动模块的移植

4.2.3 图像采集

4.3 网络通信的实现

4.3.1 PPP 拨号连接的实现

4.3.2 FTP 传输方式的实现

4.3.3 Socket 网络通信

4.3.4 服务器端软件设计

5 嵌入式无线远程图像监视系统样机实验及结果分析

5.1 监视终端样机

5.2 实验及结果分析

5.2.1 室内试验

5.2.2 室外试验

5.2.3 试验结果分析

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录

独创性声明

学位论文版权使用授权书

发布时间: 2005-11-07

参考文献

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