基于嵌入式平台的救援队员生命信息系统的研究与设计

论文摘要

近年来国内外灾难频发，我国救援队虽然在过去的历次灾害尤其是重大灾害的救援工作中发挥了巨大作用，但是由于装备不到位，阻碍了救援资源的合理有效利用，束缚了灾害救援能力的最大限度地发挥。专家指出我国救援队的建设仍然处于初级阶段。本文针对救援现场中对救援队员的生命信息采集问题，以嵌入式处理器为硬件系统核心，移植嵌入式Linux作为操作系统。进行了一种综合生命信息监测以及定位系统的初步研究。这一系统包括救援队员随身携带的终端装置(分机)和中心监测显示装置(主机)，能实时监测队员生理状态，并能提供救援队员的位置信息。其中分机系统是本文研究的重点整个分机系统可分为以下部分：(1)嵌入式处理器、(2)扩频通信、(3)定位、(4)生理监测。本课题采用SAMSUNG公司性价比较高的ARM 9处理器芯片S3C2410为硬件系统核心，设计了系统硬件主要是系统核心板和扩展板各部分电路。采用了扩频通信芯片组，扩频通信具有其它通信方式所不具备的一系列优点，特别适用于复杂地形通信。实现了满足系统要求的无线数据传输。定位使用了全球定位卫星(GPS)技术，实现了嵌入式系统条件下接收GPS信息。生理信息包括心率、体温、呼吸和血氧饱和度，其中本文主要研究了对心率和体温的检测。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 论文研究背景和意义
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 国内外研究现状
• 1.2 救援队员生命信息系统框架
• 1.2.1 分机硬件设计
• 1.2.2 主要研究内容
• 1.2.3 关键技术
• 第2章 嵌入式硬件平台设计
• 2.1 嵌入式系统概念
• 2.2 处理器选型
• 2.2.1 ARM处理器简介
• 2.2.2 ARM微处理器的应用选型
• 2.2.3 S3C2410介绍
• 2.3 核心板的设计
• 2.3.1 电源模块设计
• 2.3.2 SDRAM存储器电路
• 2.3.3 闪速存储器（Flash）模块
• 2.4 扩展板设计
• 2.4.1 串行接口电路
• 2.4.2 系统复位信号电路
• 2.4.3 USB电路以及其他辅助电路
• 第3章 扩频通信模块设计
• 3.1 扩频通信介绍
• 3.1.1 扩频通信基本原理
• 3.1.2 直接序列扩频
• 3.2 扩频通信模块的实现
• 第4章 GPS定位模块设计
• 4.1 GPS组成和原理
• 4.2 GPS接收机与GPS-OEM板
• 第5章 心率与体温信息检测模块设计
• 5.1 心率检测模块设计
• 5.1.1 心电监测的关键问题
• 5.1.2 心电测量模块的硬件设计
• 5.2 体温检测模块设计
• 5.2.1 体温检测的实现
• 第6章 系统软件设计
• 6.1 嵌入式操作系统介绍
• 6.1.1 应具备的功能
• 6.1.2 体系结构
• 6.2 嵌入式Linux操作系统
• 6.2.1 交叉编译环境的建立
• 6.2.2 Linux的引导加载程序
• 6.3 Linux内核移植
• 6.3.1 Linux内核的移植
• 6.4 用户程序开发
• 6.4.1 串口操作模块
• 6.4.2 GPS模块
• 6.4.3 扩频通信模块
• 第7章 结论
• 7.1 系统性能指标与展望
• 7.2 结论
• 致谢
• 参考文献