多传感器信息融合在汽车防盗中的应用

摘要

随着国民经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，越来越来多的汽车进入普通家庭。汽车防盗就显得尤为重要，成为一个亟待解决的重要的社会问题。当前市场上的防盗器件种类较多，但都存在一定的缺点，主要表现在以下两方面：一是报警器的误报率偏高；二是防盗器件的有效距离不足。
　　 针对以上所述防盗器的两点缺点，本文提出了一种结合多传感器信息融合技术和GSM网络通信的防盗方案。多传感器信息融合技术是一门新兴技术，可以有效的降低不确定性，提高决策的精确性，能有效的解决误报率偏高的问题。本文先对汽车防盗现状和趋势进行探究，再系统地论述了多传感器信息融合的基本原理、功能模型和数学模型。以多传感器信息融合理论为指导，合理选择了几种适合汽车防盗的传感器芯片，微波、红外、加速度传感器和霍尔器件，协同工作对汽车进行实时监控。利用这些传感器提供的局部信息存在冗余和互补，将其加以综合，形成与系统环境一致性的完整描述。这样可以降低了其不确定性，提高了决策、规划和反应的快速性，降低了决策风险，提高了防盗报警器的精确性。本文还通过在警情响应中引入GSM模块TC35，在判定汽车处于警情中时，防盗系统的中央处理单元将通过GSM网络直接把车况信息发给车主，依靠无线通信网络防盗器不再受距离的限制。
　　 本文根据以上的设计思想，设计了该防盗系统的主要硬件模块，包括传感器组模块、电源模块、警情响应模块和中央处理单元模块。在论述了几种当前比较成熟的信息融合方法后，选择了D-S证据理论作为系统的融合算法。软件上对整个系统的信息融合结构进行了阐述，并详细的分析了整个系统的软件结构。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2国内外研究现状

1.3研究目的和意义

1.4本文主要工作

第2章多传感器信息融合技术概述

2.1多传感器信息融合基本原理

2.2多传感器信息融合的功能模型

2.3多传感器信息融合的层次化

2.4本章小结

第3章多传感器信息融合汽车防盗系统的硬件设计

3.1电源模块

3.2传感器组模块

3.2.1微波传感器模块用以测目标距离

3.2.2加速度传感器用以测量汽车振动和倾角

3.2.3霍尔传感器用以监控车门开关

3.2.4红外传感器用以跟踪人体目标

3.3警情响应模块

3.3.1报警执行模块的语音(闪光)报警

3.3.2 GSM报警模块TC35

3.4汽车防盗系统的中央处理模块

3.5本章小结

第4章多传感器信息融合汽车防盗系统的软件设计

4.1多传感器融合算法

4.1.1基于统计和估计的融合算法

4.1.2基于信息论的融合算法

4.1.3基于认识模型的融合算法

4.2 Dempster-Shafer证据理论

4.2.1识别框架

4.2.2基本概率分配与信任函数

4.2.3似然函数

4.3 D-S证据组合

4.3.1两个信度函数的合成

4.3.2多个信任函数的合成

4.3.3 D-S证据理论决策

4.4均值分配冲突的D-S证据组合算法

4.5 D-S证据组合实现

4.6程序结构与数据分析

4.7本章小结

第5章总结与展望

5.1全文总结

5.2工作展望

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研项目