基于北斗定位和3G通讯的公交信息发布系统研发

发布时间：2017-10-07 01:15

  本文关键词：基于北斗定位和3G通讯的公交信息发布系统研发

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【摘要】：随着社会经济的发展和人类技术的进步,特别是移动互联网技术和我国自主知识产权的北斗定位系统BDS(Bei Dou System)技术的成熟,基于BDS定位系统和移动互联网的公交信息发布系统成为当前研究的热点,公交信息发布系统不但极大的减轻了交通压力,而且也促进了城市的智慧文明,同时也促进我国的BDS定位系统的广泛应用。在公交信息发布系统中公交自动报站算法以及公交信息发布系统与远程监控中心的数据实时可靠传输一直是该领域的重点和难点。当前阶段的公交自动报站算法需要人工干涉才能正确的报站,且不能解决公交车随机调头的报站问题,同时当前阶段基本上没有在裸机下支持通过USB总线和3G设备通信的案例,基本都使用3G设备的系统都是通过Linux操作系统来支持通信,这样就为公交信息发布系统带来了极大硬件成本消耗。本论文采用北斗定位技术,结合3G网络进行数据通讯,设计并研发了一种公交信息发布系统。同时还提出了一种新型公交自动报站算法,并且实现了基于STM32F107x作为USB主机,以3G设备EM770W作为从机的USB驱动设计。本论文的主要工作和成果有:(1)设计了基于北斗定位和3G通讯的公交信息发布系统,研发和实现了公交信息发布系统的核心软件和硬件。在软件设计方面研发与实现了类似uC/OS-II任务管理机制的任务管理系统。该公交信息发布系统的功能增加和删除,只需要通过添加和删除任务的方式裁剪,极大的增强了软件的可扩展性、稳定性和健壮性。(2)提出并实现了一种全新的公交车自动报站算法,此自动报站算法是基于公交站点的正序环形链表方式而设计。它解决了目前阶段公交车报站算法所存在的缺陷,能够较好的自动识别公交车上下行问题,以及自适应公交车随时掉头的报站问题和定位数据无效的报站问题。(3)开发了裸机下3G设备的USB驱动程序,该驱动程序是基于ST公司2010年提供的USB主机库程序而开发。该模式很好的提高了本课题公交信息发布系统和远程监控中心的数据交互速度,同时也减少了系统因操作系统需支持3G设备USB驱动而带来的硬件成本消耗。(4)设计了一种公交信息发布系统与远程监控中心的数据传输管理系统。通过借鉴Linux中USB子系统的数据传输模式和采用数据结构队列的方法,设计并实现了数据传输管理系统,极大增强了系统的数据吞吐能力和系统的稳定性。
【关键词】：公交信息发布系统 公交自动报站算法 3G设备USB驱动程序 STM32F107x
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U495
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 研究背景和意义12-14
• 1.2 本课题的国内外研究现状14-16
• 1.2.1 国外研究现状14-15
• 1.2.2 国内研究现状15-16
• 1.3 本文架构16-18
• 第二章 系统的总体方案设计18-30
• 2.1 公交信息发布系统功能需求分析和设计准则18-20
• 2.1.1 系统功能需求18-19
• 2.1.2 系统设计遵循的原则19-20
• 2.2 系统的总体方案设计20-22
• 2.3 核心技术分析22-29
• 2.3.1 系统的公交自动报站算法22-23
• 2.3.2 裸机平台下的 3G设备USB驱动技术23-27
• 2.3.3 3G无线通信技术27-28
• 2.3.4 北斗定位技术28-29
• 2.4 小结29-30
• 第三章 新型公交自动报站算法设计30-41
• 3.1 自动报站算法解决的问题30-31
• 3.2 自动报站算法的具体实现31-39
• 3.2.1 算法的站点信息存储结构31-32
• 3.2.2 算法的球面距离计算32-34
• 3.2.3 算法的站点匹配分析34-36
• 3.2.4 算法的站点搜索分析36-39
• 3.3 算法的整体实现39-40
• 3.4 小结40-41
• 第四章 系统的硬件设计41-49
• 4.1 系统的硬件组成41-43
• 4.2 系统的主要外设硬件实现43-47
• 4.2.1 3G无线通信模块的硬件实现43-44
• 4.2.2 北斗UM220模块的硬件实现44
• 4.2.3 音频解码模块VS1003的硬件实现44-45
• 4.2.4 温湿度传感器SHT11的硬件实现45-46
• 4.2.5 主控制器外围硬件电路实现46-47
• 4.3 本章小结47-49
• 第五章 系统的软件设计49-75
• 5.1 系统的软件总体设计49-50
• 5.2 系统的任务管理50-53
• 5.2.1 任务控制块TCB50-51
• 5.2.2 任务管理51-52
• 5.2.3 任务状态52-53
• 5.3 系统和远程监控中心的数据传输管理系统53-57
• 5.3.1 系统和远程监控中心的数据传输模式53-55
• 5.3.2 系统与远程监控中心的数据传输协议55-57
• 5.4 系统主要任务的设计57-62
• 5.4.1 数据处理任务57-58
• 5.4.2 定位信息解析任务58-59
• 5.4.3 到站信息上传任务59-60
• 5.4.4 显示设备信息更新任务60-61
• 5.4.5 音频解码任务61-62
• 5.5 系统中断服务程序的设计62-66
• 5.5.1 系统时钟中断服务程序的设计63-64
• 5.5.2 数据接收中断服务程序的设计64-65
• 5.5.3 数据发送中断服务程序的设计65-66
• 5.6 3G设备EM770W的USB设备驱动开发66-74
• 5.6.1 USB核心的组成66-69
• 5.6.2 3G设备的USB设备驱动程序的实现69-74
• 5.7 小结74-75
• 第六章 调试与测试75-81
• 6.1 北斗定位功能调试75-76
• 6.2 3G设备的USB驱动开发调试76-80
• 6.2.1 3G设备的接口和端点调试76-77
• 6.2.2 3G设备的描述符调试77-78
• 6.2.3 3G设备EM770W通信功能调试78-80
• 6.3 小结80-81
• 第七章 总结与展望81-83
• 7.1 课题研发设计总结81-82
• 7.2 课题研究展望82-83
• 参考文献83-87
• 附录 187-88
• 附录 288-89
• 致谢89

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 王振宇;uC/OS操作系统在ARM系统中的应用[D];吉林大学;2004年

2 毛轩昂;基于ARM9和3G的远程环境监测系统设计[D];湖南工业大学;2012年

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本文编号：986090