基于北斗和4G网络技术的车载高清视频监控调度一体终端的硬件研究及设计

发布时间：2017-06-26 22:03

  本文关键词：基于北斗和4G网络技术的车载高清视频监控调度一体终端的硬件研究及设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在公共交通行业,实现车辆实时状态查询检测、及时获取车辆采集的信息是智能化中必不可少的一环。北斗/GPS技术能够有效地获取车辆的位置状态,视频压缩技术能够对车辆运行的环境进行有效的采集,视频智能分析技术能够对获取的视频进行自动分析从而获得数字化的车辆数据,移动通信技术能够将车载高清视频终端获得的数据利用移动网络实时的传输到公交调度中心服务器以便于进行数据分析。将这些技术与成熟的计算机技术相融合,形成集实时调度、视频监控以及定位于一体的高科技产品,便于运输单位实时而全面地监控、调度运营车辆。它的使用能够有效地缓解交通拥挤、提高公共车辆运营的有效性与安全性。本文主要目的以A17四核微处理器为主CPU配合ARM7从CPU,实现车载高清视频终端产品的双CPU硬件基础平台以适用产品化应用要求。通过对北斗定位技术的研究与应用,实现基于北斗定位的车辆实时运营位置监控、车辆运营过程中的站点自动播报提醒、以及后台对于公交车辆的运营及调度管理等功能。通过外接支持PoE供电技术、内部集成视频解压缩算法的高清网络摄像机,实现对车辆车厢内外的高清视频监控。通过采用4G通信技术及WiFi技术,实现与后台中心服务器的实时通信和数据传输。通过外围接口的定制开发实现乘客服务信息发布、票款统计、信息采集等功能。本论文的主要贡献有：1)系统的核心电路单元的设计,主要包括主CPU和从CPU的选型、DDR电路单元设计、Flash电路单元设计、时钟和复位电路单元设计；2)系统的关键电路单元设计,主要包括适应于车载环境的电源设计、北斗/GPS定位模块电路单元设计、4G通信模块电路单元设计、WiFi模块电路单元设计;3)系统的接口电路设计,主要包括以USB接口、太网接口、RS232接口、RS485接口、SATA接口、CAN接口等车载产品常用的接口电路设计；4)信号处理电路设计,针对车载应用环境的特殊性,对音频信号、开关信号、脉冲量信号的处理电路进行了详细设计,并结合应用介绍了注意事项；5)车载高清视频终端的测试与验证：对系统硬件的关键模块功能进行了测试,并重点对北斗模块、4G通信模块、以太网接口功能进行了测试介绍,最后测试了车载高清视频终端的整机性能,包括环境温度适应性试验、产品的静电放电抗扰度测试、还有辐射杂散骚扰测试等。
【关键词】：ARM 北斗定位 4G通信 嵌入式系统
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN948.6
【目录】：

• 中文摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 绪论12-16
• 1.1 论文的研究背景和意义12-13
• 1.2 车载视频监控调度系统简介13-14
• 1.3 论文的目标及主要工作14-15
• 1.4 论文的目的和组织结构15-16
• 第二章 系统的硬件平台及关键技术介绍16-21
• 2.1 系统的硬件平台介绍16
• 2.2 系统的硬件需求分析16-17
• 2.3 高清视频芯片方案选型总结17-18
• 2.4 系统的关键技术介绍18-21
• 2.4.1 北斗定位技术18-19
• 2.4.2 4G通信技术19
• 2.4.3 PoE供电技术19-20
• 2.4.4 CAN总线技术20
• 2.4.5 WiFi技术20-21
• 第三章 车载高清视频终端的硬件设计21-40
• 3.1 系统的关键电路单元设计21-25
• 3.1.1 北斗/GPS电路单元设计21-22
• 3.1.2 4G模块电路单元设计22-25
• 3.1.3 WiFi模块电路单元设计25
• 3.2 系统的核心电路单元设计25-28
• 3.2.1 DDR电路单元设计26
• 3.2.2 Flash电路单元设计26-27
• 3.2.3 时钟和复位电路单元设计27-28
• 3.3 系统的其他电路单元设计28-40
• 3.3.1 车载电源设计28-29
• 3.3.2 USB接口电路设计29-30
• 3.3.3 以太网接口电路设计30-32
• 3.3.4 串行接口电路设计32-33
• 3.3.5 SATA接口电路设计33-34
• 3.3.6 CAN接口电路设计34-35
• 3.3.7 音频信号处理电路设计35-37
• 3.3.8 开关信号处理电路设计37-38
• 3.3.9 脉冲量信号处理电路设计38-40
• 第四章 车载高清视频终端的测试与验证40-49
• 4.1 关键模块功能测试40-44
• 4.1.1 北斗模块的测试40-42
• 4.1.2 4G通信模块的测试42-43
• 4.1.3 以太网接口功能测试43-44
• 4.2 系统外部环境测试44-48
• 4.2.1 环境温度试验测试45-46
• 4.2.2 静电放电抗扰度测试46-47
• 4.2.3 辐射杂散骚扰测试47-48
• 4.3 本章小结48-49
• 第五章 总结和展望49-51
• 5.1 总结49-50
• 5.2 展望50-51
• 参考文献51-54
• 附录54-57
• 附录1：主控板PCB54-55
• 附录2：通信板PCB55
• 附录3：主板实物图55-56
• 附录4：通信板实物图56-57
• 致谢57-58
• 学位论文评阅及答辩情况表58

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1 李献;用高清视频系统开会[N];计算机世界;2007年

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