基于CDMA2000 VPDN的视频监控系统硬件设计与实现

论文摘要

随着多媒体技术、嵌入式技术以及3G无线通信网络技术的不断创新和发展,使得视频监控系统正朝着智能化和无线网络化的方向发展。CDMA2000作为三种主流3G技术标准之一,在国内发展迅速。中国电信的CDMA2000的无线传输速率已经高达3.1Mbps,满足了一般视频甚至是高清视频传输的带宽要求。同时嵌入式技术的发展以及嵌入式多媒体处理器性能的提升,使得CDMA2000在嵌入式视频监控系统中的应用成为了可能。基于CDMA2000的视频监控系统与普通监控系统比较,有三个非常明显的优势。第一,用户能够随时随地接入系统并查看监控现场的情况,实现了移动式实时监控。第二,基于CDMA2000网络的视频监控系统避免了传统视频监控系统的监控中心这一环节,有效地保护了用户的隐私。第三,基于CDMA2000视频监控系统具有视频传输流畅、可靠性高等特点。本文从实际项目出发,完成主要内容和任务如下：首先,结合海思、.TI等提供的视频监控解决方案,通过方案比较选型,最终选择以TI的TMS320DM365多媒体处理器为核心处理器,以嵌入式Linux为系统软件平台的方案,同时给出基于CDMA2000-VPDN（虚拟专用拨号网）的视频监控系统的总体架构和主要参数,并完成系统的硬件模块的总体设计然后,对TI提供的DM365芯片的数据手册进行阅读和深入分析。了解所选芯片的体系结构,根据系统的功能需求,采用模块化设计方法,对所选芯片的外围电路进行设计,完成各个模块的硬件接口电路设计和PCB布线设计。接着,深入研究系统所选芯片公司TI提供的SDK开发包,充分利用TI提供的文档资料完成整个软件开发和调试环境的搭建。重点分析了DM365的UBL、UBoot的移植,CDMA上网模块相关的内核配置和编译。进一步研究嵌入式Linux下驱动程序的设计方法,并以红外模块的驱动开发为例,详细的介绍了驱动程序开发过程。最后,通过调试证明,所设计开发的内容满足了系统要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的背景和意义
• 1.2 CDMA2000简介
• 1.3 视频监控的发展现状
• 1.3.1 视频监控技术的发展阶段
• 1.3.2 视频监控的发展方向
• 1.4 研究的内容和任务
• 1.5 本文章节内容安排
• 第二章 系统总体设计和方案选择
• 2.1 系统实现原理和总体框架
• 2.2. 方案选型
• 2.2.1 系统的要求的性能指标
• 2.2.2 方案的对比
• 2.2.3 TMS320DM365芯片简介
• 2.3 系统硬件模块的的总体设计
• 2.4 系统的主要特点
• 第三章 视频监控系统各模块硬件设计
• 3.1 DM365电源电路及外围电路的设计
• 3.1.1 电源电路的设计
• 3.1.2 系统的时钟电路
• 3.1.3 DDR SDRAM和FLASH存储电路的设计
• 3.1.4 其他外围电路的设计
• 3.2 CCD视频A/D转换模块电路原理图设计
• 3.2.1 视频专用A/D芯片的选型
• 3.2.2 TVP5146芯片I/O接口分析
• 3.2.3 TVP5146芯片与DM365接口电路
• 3.3 CDMA2000-EVDO上网模块电路原理图设计
• 3.3.1 CDMA模块的介绍及选型
• 3.3.2 MC703 CDMA模块的天线接口电路的设计
• 3.3.3 MC703 CDMA模块的开关机/复位电路的设计
• 3.3.4 MC703 CDMA模块的RUIM卡接口电路的设计
• 3.3.5 MC703 CDMA模块的UART1接口电路的设计
• 3.3.6 MC703 CDMA模块的USB接口和电源电路的设计
• 3.3.7 MC703 CDMA模块的LED指示接口电路的设计
• 3.4 有线网络接口原理图设计
• 3.4.1 DM365网络接口的介绍
• 3.4.2 物理层芯片的选择与接口电路的设计
• 3.5 云台控制接口模块原理图设计
• 3.6 红外探测模块原理图设计
• 3.6.1 红外探测原理和红外探测模块的组成
• 3.6.2 红外探测模块电路设计
• 3.7 系统硬件电路的PCB设计及信号完整性分析
• 3.7.1 硬件电路的PCB设计流程
• 3.7.2 硬件电路的PCB设计中信号完整性分析
• 第四章 系统的软件开发环境的搭建及驱动程序开发
• 4.1 调试开发环境总体框架
• 4.2 基于Ubuntu的DM365开发环境建立
• 4.2.1 Ubuntu下的系统设置
• 4.2.2 建立DM365的交叉编译环境
• 4.3 编译与构建嵌入DM365系统软件
• 4.3.1 系统软件启动过程
• 4.3.2 UBL、UBOOT移植过程
• 4.3.3 CDMA上网模块相关的内核配置和编译
• 4.4 红外模块驱动的实现
• 第五章 系统调试、总结与展望
• 5.1 系统调试
• 5.2 完成的指标
• 5.3 本文工作总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录