论文摘要
随着嵌入式应用技术和无线网络技术的快速发展,结合了GPS定位技术和GPRS无线通信技术的嵌入式GPS车载终端监控系统应运而生。它的主要作用是将汽车的位置、时间、状态等信息实时地通过无线网络传送到远程指挥控制中心,从而能够随时定位和跟踪汽车。近年来,客运汽车超载、出租车被抢、私家车被盗等事件频繁发生,因此开发具有向远程监控中心回传现场图像功能的车载监控系统有广阔的市场前景。论文将USB视频采集技术引入到车载终端监控系统中,提出了一种基于ARM-Linux平台的嵌入式车载监控和图像传输终端系统的具体实现方案。论文首先对车载监控相关的GPS定位技术、GPRS无线网络技术、USB接口技术和Linux设备驱动技术做了详细介绍。然后是对车载监控终端软硬件平台方案的设计与实现。硬件方面,由于设计中采用了资源丰富的处理器S3C2410X,使得处理器和GPS模块、GPRS模块、USB视频模块、语音模块的接口设计相对简单。依次详细给出了嵌入式车载监控终端主控制器的选型与特性;定位模块的特性、接口以及数据输出格式;通信模块的特性、结构与接口。软件方面,首先移植了支持USB视频驱动和I2S音频总线的Linux操作系统,移植了可读写的YAFFS文件系统。然后详细介绍了图像采集模块、GPS定位信息采集模块、和GPRS数据传送模块的软件设计流程。为减少GPRS网络传输的数据量,在图像采集模块中采用了JPEG软件压缩编码技术,对静态图像进行压缩编码,较大地节省了网络资源,提高了图片的传输速度。论文的最后总结了所完成的工作,给出了设计的不足之处和有待完善的地方。基于GPS/GPRS的车载图像监控终端最终可以实现GPS定位数据和图像数据的采集与上传功能。利用这些信息,监控中心可实时跟踪车辆并及时获取车内信息,进一步保障了车内乘客和车辆所有者的人身及财产安全。该终端方案充分利用了S3C2410X处理器资源,方便且实用地实现了低成本的车辆监控功能。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 课题研究的背景及意义1.1.1 汽车电子市场需求1.1.2 交通运输安全需求1.1.3 课题研究的现实意义1.2 汽车监控的国内外现状1.3 课题研究的目的1.4 论文主要工作及内容安排第二章 相关技术及原理2.1 GPS 导航技术2.1.1 GPS 系统组成2.1.2 GPS 定位原理2.2 GPRS 网络技术2.2.1 GPRS 网络的特点2.2.2 GPRS 系统构成2.2.3 GPRS 数据业务的应用2.3 USB 接口技术2.3.1 USB 简介2.3.2 USB 的基本特点2.3.3 USB 驱动软件构成2.4 Linux 设备驱动技术2.4.1 Linux 设备驱动程序功能及分类2.4.2 Linux 设备驱动程序结构第三章 系统总体设计方案3.1 系统工作原理及需求3.2 系统方案选择3.3 车载监控终端硬件设计方案3.4 车载监控终端软件设计方案第四章 系统硬件平台构成4.1 主控制模块（ARM9）4.1.1 USB 接口4.1.2 UART 接口4.1.3 通用I/O 口4.1.4 I2S 音频接口4.2 GPS 模块4.3 GPRS 通讯模块4.4 OV511 摄像头第五章 嵌入式操作系统移植5.1 搭建嵌入式交叉开发环境5.2 Bootloader 的移植5.2.1 vivi 运行过程分析5.2.2 vivi 的移植5.3 Linux 内核在 S3C2410X 平台上的移植5.3.1 Linux 内核结构5.3.2 Linux2.4.18 内核版本的移植5.4 文件系统第六章 基于JPEG 库的图像压缩实现过程6.1 JPEG 标准及压缩算法6.1.1 JPEG 概述6.1.2 JPEG 压缩算法主要步骤6.1.3 JPEG 文件格式6.2 图像JPEG 压缩实现过程第七章 车载终端软件设计7.1 多线程设计7.1.1 多线程编程基本概念7.1.2 多线程的益处7.1.3 车载监控终端线程设计思想7.2 主程序设计7.3 图像采集模块程序设计7.3.1 添加OV511 摄像头驱动7.3.2 V4L 编程接口7.3.3 图像采集7.4 GPS 模块程序设计7.4.1 NEMA 0183 协议7.4.2 GPS 数据采集7.5 GPRS 模块程序设计7.5.1 PPP 协议概述7.5.2 PPP 拨号上网7.5.3 GPRS 数据传输第八章 总结与展望8.1 本文总结8.2 进一步展望致谢参考文献攻硕期间取得的研究成果
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