车载GPS/GPRS卫星定位系统

论文题目: 车载GPS/GPRS卫星定位系统

论文类型: 硕士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 高旭巍

导师: 毛德祥

关键词: 卫星定位,无线通信,嵌入式系统

文献来源: 大连理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 车载卫星定位系统,又称自动车辆定位系统,对它的研究起始于二十世纪七十年代。最初的应用是为了解决汽车文明带来的日益严重的城市交通问题。时至今日,车载卫星定位系统集合全球卫星定位技术,现代移动通信技术,地理信息系统技术于一身,不仅在智能交通系统中担负主要作用,同时还可以提供防盗防抢劫报警,紧急医疗求助等多种服务。但是,由于目前车载卫星定位系统的无线传输部分大多采用GSM短消息通信技术,试验表明[1],通过GSM短消息承载的数据通信业务,实际应用的传输时延不小于6秒,这对于实时性要求较高的需求,难以提供令人满意的应用。因此,采用GPRS技术来替代GSM无线数据传输部分,通过GPRS高达171.2kbps的通信速率,实现低于秒级的实时定位数据传输,成为车载卫星定位系统的发展方向。本文通过对GPS卫星定位理论,卫星数据处理的深入研究,对GPRS移动通信技术规范的细致分析以及ARM嵌入式硬件系统,uClinux嵌入式操作系统等计算机技术的不断实践,提出一套基于GPRS无线通信技术的车载GPS卫星定位系统的设计方案。在本文的设计方案中,采用ARM嵌入式系统作为硬件平台,在其上运行uClinux操作系统,依托操作系统的资源优势,完成GPRS网络传输所需要的从适配驱动,链路控制,网络传输到业务应用的整套TCP/IP通信协议栈,从而实现GPRS技术在车载GPS卫星定位系统中的应用,实测数据传输速率可达57.6kbps。本文提供了一套切实可行的具有实时监控能力的车载GPS卫星定位系统设计方案。实际的工程设计已经进入试验阶段,运行测试效果良好。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 国内外的研究状况和发展趋势

1.2 GPRS与GSM的数据传输时延比较

1.3 本文完成的工作

1.4 本文的章节安排

2 GPS全球定位系统

2.1 GPS全球定位系统

2.2 GPS系统的广播信号

2.3 GPS系统的定位原理

3 GPRS移动通信系统

3.1 GPRS移动通信系统

3.2 GPRS系统的无线和网络技术

3.3 GPRS系统的关键性能指标

4 车载GPS／GPRS系统的总体设计方案

4.1 车载卫星定位系统的整体结构

4.2 车载卫星定位系统的数据流程

4.3 车载系统的总体设计方案

4.3.1 系统的需求分析和总体设计方案

4.3.2 硬件系统的设计方案

4.3.3 软件系统的设计方案

5 车载GPS／GPRS系统的硬件系统设计

5.1 主电路板的ARM嵌入式系统设计

5.1.1 ARM嵌入式系统

5.1.2 ARM处理器电路设计

5.1.3 FLASH存储器电路设计

5.1.4 SDRAM存储器电路设计

5.1.5 RS232串口电路设计

5.1.6 晶振电路，电源电路及其他电路设计

5.2 主电路板的GPS模块电路设计

5.2.1 GPS模块的技术特性

5.2.2 GPS模块的接口电路设计

5.2.3 NMEA0183导航电文规程

5.3 主电路板的GPRS模块电路设计

5.3.1 GPRS模块的技术特性

5.3.2 GPRS模块的串口电路设计

5.3.3 GPRS模块的话音电路设计

5.3.4 GPRS模块的SIM卡电路设计

5.3.5 GPRS模块的接口电路设计

5.4 子卡硬件电路设计

5.4.1 子卡的总线接口电路设计

5.4.2 子卡的功能设计

5.5 印刷电路板设计

6 车载GPS／GPRS系统的软件系统设计

6.1 uClinux操作系统的移植

6.1.1 uClinux操作系统

6.1.2 uClinux操作系统的移植

6.2 应用层的业务软件设计

6.2.1 应用软件启动程序设计

6.2.2 业务功能软件设计

6.3 网络层的TCP／UDP套接字程序设计

6.3.1 TCP客户端程序设计

6.3.2 UDP的客户端程序设计

6.4 链路层的PPP控制脚本程序设计

6.4.1 PPP协议的连接

6.4.2 在uClinux系统中配置PPP通信管理文件

6.4.3 uClinux系统中PPP的脚本程序设计

6.5 适配层的驱动程序设计

6.5.1 针对硬件配置的驱动程序设计

6.5.2 针对硬件管理的驱动程序设计

6.5.3 GPS卫星定位数据的优化处理

6.6 监控中心的系统设计

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

大连理工大学学位论文版权使用授权书

发布时间: 2005-05-13

参考文献

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