基于DM365的3G车载监控终端的设计与实现

摘要

随着各地智慧交通的不断发展，人们对监控系统，尤其是对车监控终端的需求越来越大，要求也越来越高。目前的车载监控终端，功能单一，远程交互能力比较弱，数据传输质量偏低。为了克服目前市场上车载监控终端所存在的诸多缺陷，并适应当前的网络环境，本文设计开发了一个适用于高速公路的3G车载监控终端。本文从硬件和软件两个方面介绍了车载终端的设计，主要工作总结如下:
　　1、本文分析了车载监控终端的现状，根据现有方案的不足，提出了多功能，易交互，高传输效率的车载监控终端的设计方案，进行了车载监控终端的硬件框架设计和软件框架设计。再根据总的软硬件架构对核心处理器的方案、无线通信方案和流媒体数据的传输协议进行了选择，最终确定了以DM365作为核心处理器，以WCDMA3G作为无线通信平台，以RTP/RTCP协议作为无线传输协议的方案。
　　2、围绕着TI的DM365最小系统的硬件平台，完成了车载监控终端的外围设备的硬件电路图设计和开发。根据功能划分，分为采集模块，人机交互模块、无线传输模块和电源模块。并根据原理图实现了车载的PCB制作。
　　3、根据提出的软件框架，重点进行了车载监控终端的采集模块和无线传输模块的软件设计。采集模块进行了云台控制、音频数据采集和GPS数据采集驱动和应用程序的设计，实现了数据采集的功能。无线网络传输模块实现网络拨号接入，并根据无线传输过程中存在的拥塞问题，提出了基于RTP/RTCP协议的自适应拥塞控制机制，进行了RTP传输协议的程序设计和RTCP自适应反馈程序设计，完成了数据的传输，提高了传输性能。
　　经过测试，本车载监控终端，能很好的实现各项功能，满足各项指标，符合设计要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．2 国内外的研究现状

1．2．1 车载监控系统的发展现状

1．2．2 车载监控终端国内外的研究现状

1．3 论文研究内容和组织框架

第二章 车载终端整体方案设计

2．1 总体方案设计

2．1．1 车载监控系统概述

2．1．2 车载监控终端的需求分析

2．1．3 车载监控终端总体结构设计

2．2 核心处理器的方案选择

2．2．1 处理器架构的选择

2．2．2 处理器芯片的选择

2．3 无线通信方案的选择

2．3．1 无线通信平台选择

2．3．2 WCDMA网络介绍

2．4 流媒体数据传输协议的选择

2．4．1 传输协议的分析和选择

2．4．2 RTP／IU’CP协议

2．5 本章小结

第三章 车载监控终端硬件电路设计与实现

3．1 硬件电路总体设计

3．2 DM365最小系统模块设计

3．3 数据采集模块设计

3．3．1 视频模块

3．3．2 音频模块

3．3．3 GPS模块

3．4 人机交互模块设计

3．4．1 LCD触摸屏模块

3．4．2 物理按键模块

3．5 无线传输模块设计

3．5．1 3G模块

3．5．2 WLAN模块

3．6 电源管理模块设计

3．6．1 系统电源整体设计

3．6．2 模块供电设计

3．7 车载终端的硬件实现

3．8 本章小结

第四章 车载监控终端的软件设计与实现

4．1 驱动和应用软件框架

4．2 软件开发环境搭建

4．2．1 交叉编译环境搭建

4．2．2 车载开发板linux系统加载

4．3 数据采集模块软件设计

4．3．1 云台控制程序设计

4．3．2 音频采集模块驱动和程序设计

4．3．3 GPS采集模块驱动和程序设计

4．4 3G模块的接入软件设计

4．4．1 U6100模块的驱动移植和加载

4．4．2 3G网络接入设计和实现

4．5 基于RTP／RTCP的无线传输和自适应拥塞控制设计

4．5．1 网络自适应拥塞控制的框架设计

4．5．2 基于I玎CP的自适应拥塞控制算法的分析

4．5．3 3G网络的W阻传输程序的设计

4．5．4 3G网络的RTCP自适应反馈程序设计

4．6 本章小结

第五章 功能测试和分析

5．1 测试环境搭建

5．2 各模块功能测试和分析

5．2．1 云台控制功能

5．2．2 音频采集功能

5．2．3 GPS采集功能

5．2．4 3G模块入网功能

5．2．5 自适应拥塞控制的测试和分析

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果