基于Sub-GHz的交通监控系统终端设计

发布时间：2020-10-02 06:35

　　随着城市化建设转向现代化、智能化,城市安全一直都是政府和社会关注的重点问题。目前为止,我国的视频监控系统已经发展到一个很高的水平,但违法犯罪行为依然时有发生。据了解,采用私家汽车作案并通过套牌等手段规避视频监控成为大部分犯罪分子的惯用手段。为解决这个痛点以及提高交通管理的方便,本文详述了一种通过无线信号监控车辆的思路,设计了一套基于Sub-GHz技术的交通监控系统,实现了大部分品牌汽车钥匙信号的接收处理功能。本设计将STM32F407处理器视为核心控制单元,并由其完成对各相关数据的统一处理,采用FreeRTOS作为嵌入式操作系统支持,实现前端数据接收以及网络功能。采用MAX1471作为接收机主芯片,具有完全自定义的所有射频部件以及ASK、FSK解码模块。本文对ARM和各类外围硬件装置展开了全面细致的阐述,而后对硬件部分进行了详细介绍,包括方案选型,射频信号处理,基带信号处理,特殊问题及疑难问题的解决方法。最后说明了前后端的软件设计。详细分析了,信号收集方法,汽车无线钥匙码型,以太网功能的实现方法等。
【学位单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U495;TP277
【部分图文】：

框架图,系统总体设计,框架

本系统以意法半导体（ＳＴ）的ＳＴＭ３２Ｆ４０７为中央控制和数据处理的中心，完成对汽车遥逡逑控钥匙信号的收集，解码以及上传至公安主干网络等功能。本系统实现了部署简单，实用性逡逑强，成本低廉等优势。总体结构设计如图２．１所示。逡逑＼／逦Ｊ邋Ｆ０协处理器ｋ邋￣￣电源管理逦：￣￣逡逑逦逦逦逦Ｊ邋逦逦逦邋ｒ＞邋以太网逦ｊ逡逑Ｌ—邋ＭＡＸ１４７１邋射频前端邋＜邋逦＼逦逦逡逑逦１、Ｆ０邋协处理器逦逦邋逦—￣￣逡逑Ｉ逦」，Ｆ４主控制器一逦服务器逡逑逦邋Ｊ邋ＦＯ逦Ｋ／逦Ｔ逡逑Ｌ邋ＭＡＸ１４７１邋射频前端（逦＾邋／ｆ邋咖口＾Ｉ邋Ｌｊ邋ｎｂ－ｉ0ｔ逦ｒ逡逑、ＦＯ协处理器，Ｉ邋＂撒邋Ｉ邋逦逡逑图２．１系统总体设计框架逡逑２．２系统硬件平台逡逑硬件平台创建的是否合理有效、架构是否稳固可靠将会对整个系统的应用功能、运作性能逡逑等产生深刻影响，当前应用比较普遍的嵌入式处理器结构多达三十种，在进行系统设计时，逡逑可结合具体情况选取合适的处理器。概括来讲，当前受众人群多且口碑比较好的体系结构主逡逑要包括Ｃｏｌｄｆｉｒｅ、ＡＲＭ、ＭＩＰＳ、Ｐｏｗｅｒ邋ＰＣ等。本文认为，应在充分考虑下述几点因素的基础逡逑上选取处理器：（１）处理性能。譬如需要考虑时钟频率等。本文涉及到的终端应用仅为控制以逡逑及解码，性能要求比较一般。（２）扩展功能。对于一款功能要求及其苛刻的终端，硬件总线逡逑资源比方说串口

完全集,低功耗运行,低噪声放大器,本振

旨在更好地适应低功耗运行模式，ＭＡＸ１４７１内集成了一个非连续接收模式（ＤＲＸ），利用串逡逑行接口总线对其进行科学合理地配置。满足了汽车无线钥匙信号的接受需求｜３Ｍ８］。逡逑详细电路设计见

电路图,电路图,部件,钥匙

ｈｅａｄｅｒ逡逑图３．２邋ＭＡＸ邋１４７１电路图逡逑如图３．２所示，ＭＡＸ丨４７１的外围部件需求非常丰富。除了要保证天线输入端的匹配网络逡逑设计，良好的中频滤波器能够保证接收机的选频性能，更好的抑制邻带干扰，提高接收机的逡逑灵敏度。工作频率可以通过调整系统的时钟进行微调，理论上３００－４５０ＭＨＺ内的应用不存在逡逑问题。鉴于时钟对于选频的重要作用，这里为系统使用的时钟更换为温度补偿晶体振荡器逡逑（ＴＣＸＯ）。逡逑３．２基带信号解码模块设计逡逑想要得到汽车无线钥匙所传递的信息，单单捕获射频信号是不够的。由于无线遥控钥匙本逡逑身并没有国际通用的设计规范，每一家车企都可以自己制定…套供自己使用的加密方式以及逡逑编码方式。据作者调查每一家均采用不同的编码方式，数据时钟各异，存在不归零码与曼彻逡逑斯特码混用等特点。本设计并非完全破解钥匙信号

【参考文献】