基于DSP与RFID技术的交通信息获取系统设计

基于DSP与RFID技术的交通信息获取系统设计

论文摘要

随着我国城市化进程的加快,城市交通成为各个城市面临的一个共同问题,智能交通系统(ITS)理论正是解决城市交通问题的一个理想方法,因此它逐渐成为当今研究的一个热点。智能交通系统具有庞大而复杂的体系结构,其中交通信息获取技术是整个系统功能实现的关键和基础,本文所做的工作就是研究一种智能交通系统中信息获取子系统的设计与实现方法。在系统功能结构上,本文采用射频识别(RFID)的技术原理,通过射频基站与车载的电子车牌之间的无线通信,来完成交通车辆信息的获取功能。在系统实现上,采用高性能的数字信号处理器(DSP)作为系统的处理核心,辅以相应的外设器件,按照一种自定义的无线通信协议,来实现基站与电子车牌之间的通信功能。在通信性能上,本文在硬件测试平台上完成了通信协议的程序设计,并通过测试板的通信实验进行通信性能分析,对通信协议参数进行优化选择,验证了本系统的通信能力完全满足实际通信环境的需要。本文主要内容包括如下几个部分:(1)首先,本文研究了基于RFID技术的射频系统结构和慕丰浩博士等人提出的智能交通系统组成方案,将二者结合设计了一种交通信息获取系统框架结构。然后通过对常见的时分多址无线通信协议的分析,给出了该系统通信协议的设计方案。(2)设计了一套无线数据收发系统的硬件实现方案。本方案分为无线基站和电子车牌两部分,采用了TI公司的TMS320C6000系列高性能DSP处理器作为处理核心,集成射频收发芯片作为串行无线数据收发单元,并配以时钟、电源、存储、串行通信等专用芯片作为外围辅助电路,以满足系统功能需要。(3)在软件实现中以具有C6000系列DSP处理器的SEED-VPM642试验开发板作为实验开发平台,采用TI公司的CCS(Code Composer Studio)集成开发环境,完成底层硬件系统和上层无线通信协议的程序设计,实现了实验系统的通信功能。(4)最后通过大量联机通信试验验证了协议实现的正确性。通过对实验数据的分析,进一步对协议参数进行优化选择,使本文所设计的通信系统也更加具有实用意义。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 智能交通系统发展概况
  • 1.2 交通信息采集技术概述
  • 1.2.1 交通信息的分类
  • 1.2.2 动态交通信息的采集方式
  • 1.3 RFID技术原理
  • 1.4 本文主要完成工作和内容安排
  • 2 系统通信技术方案设计
  • 2.1 系统的功能与组成
  • 2.2 多用户随机接入解决方案
  • 2.2.1 射频识别系统通信形式
  • 2.2.2 典型的时分多址协议
  • 2.2.3 多用户随机接入的ALOHA技术
  • 2.3 系统通信协议方案设计
  • 2.3.1 系统通信过程
  • 2.3.2 系统通信协议体系结构
  • 2.3.3 数据单元的帧结构
  • 2.3.4 帧中时隙的分配
  • 3 系统硬件实现方案设计
  • 3.1 总体设计方案
  • 3.2 基站部分设计
  • 3.2.1 DSP处理器选型
  • 3.2.2 射频芯片选型
  • 3.2.3 FLASH芯片选型
  • 3.2.4 UART电路设计
  • 3.2.5 异步串口接口电平转换部分电路设计
  • 3.2.6 时钟电路设计
  • 3.2.7 JTAG仿真口电路设计
  • 3.2.8 电源和监控电路设计
  • 3.2.9 其他外部电路设计
  • 3.3 电子车牌部分设计
  • 4 基于DSP的系统软件设计与实现
  • 4.1 程序结构总体设计
  • 4.2 系统与外设的初始化程序设计
  • 4.2.1 DSP外部接口(EMIF)配置
  • 4.2.2 定时器配置与中断程序设计
  • 4.2.3 UART芯片配置与读写程序设计
  • 4.2.4 通信协议程序设计
  • 4.2.5 CRC校验算法程序设计
  • 5 系统通信实验与结果分析
  • 5.1 系统实验环境
  • 5.1.1 硬件平台
  • 5.1.2 软件平台
  • 5.2 实验内容与通信性能分析
  • 5.2.1 用户生成过程的仿真实现
  • 5.2.2 重发延时时长分析实验
  • 5.2.3 时隙配置分析实验
  • 5.2.4 误码率实验
  • 5.2.5 系统稳定性实验
  • 6 总结与展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
  • 附录A 主要程序代码
  • 致谢
  • 相关论文文献

    标签:;  

    基于DSP与RFID技术的交通信息获取系统设计
    下载Doc文档

    猜你喜欢