基于CDMA2000 VPDN的视频监控系统硬件设计与实现

摘要

随着多媒体技术、嵌入式技术以及3G无线通信网络技术的不断创新和发展，使得视频监控系统正朝着智能化和无线网络化的方向发展。CDMA2000作为三种主流3G技术标准之一，在国内发展迅速。中国电信的CDMA2000的无线传输速率已经高达3.1Mbps，满足了一般视频甚至是高清视频传输的带宽要求。同时嵌入式技术的发展以及嵌入式多媒体处理器性能的提升，使得CDMA2000在嵌入式视频监控系统中的应用成为了可能。基于CDMA2000的视频监控系统与普通监控系统比较，有三个非常明显的优势。第一，用户能够随时随地接入系统并查看监控现场的情况，实现了移动式实时监控。第二，基于CDMA2000网络的视频监控系统避免了传统视频监控系统的监控中心这一环节，有效地保护了用户的隐私。第三，基于CDMA2000视频监控系统具有视频传输流畅、可靠性高等特点。
　　本文从实际项目出发，完成主要内容和任务如下：
　　首先，结合海思、TI等提供的视频监控解决方案，通过方案比较选型，最终选择以TI的TMS320DM365多媒体处理器为核心处理器，以嵌入式Linux为系统软件平台的方案，同时给出基于CDMA2000-VPDN(虚拟专用拨号网)的视频监控系统的总体架构和主要参数，并完成系统的硬件模块的总体设计。
　　然后，对TI提供的DM365芯片的数据手册进行阅读和深入分析。了解所选芯片的体系结构，根据系统的功能需求，采用模块化设计方法，对所选芯片的外围电路进行设计，完成各个模块的硬件接口电路设计和PCB布线设计。
　　接着，深入研究系统所选芯片公司TI提供的SDK开发包，充分利用TI提供的文档资料完成整个软件开发和调试环境的搭建。重点分析了DM365的UBL、UBoot的移植，CDMA上网模块相关的内核配置和编译。进一步研究嵌入式Linux下驱动程序的设计方法，并以红外模块的驱动开发为例，详细的介绍了驱动程序开发过程。
　　最后，通过调试证明，所设计开发的内容满足了系统要求。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 选题的背景和意义

1.2 CDMA2000简介

1.3 视频监控的发展现状

1.3.1 视频监控技术的发展阶段

1.3.2 视频监控的发展方向

1.4 研究的内容和任务

1.5 本文章节内容安排

第二章 系统总体设计和方案选择

2.1 系统实现原理和总体框架

2.2 方案选型

2.2.1 系统的要求的性能指标

2.2.2 方案的对比

2.2.3 TMS320DM365芯片简介

2.3 系统硬件模块的的总体设计

2.4 系统的主要特点

第三章 视频监控系统各模块硬件设计

3.1 DM365电源电路及外围电路的设计

3.1.1 电源电路的设计

3.1.2 系统的时钟电路

3.1.3 DDR SDRAM和FLASH存储电路的设计

3.1.4 其他外围电路的设计

3.2 CCD视频A/D转换模块电路原理图设计

3.2.1 视频专用A/D芯片的选型

3.2.2 TVP5146芯片I/O接口分析

3.2.3 TVP5146芯片与DM365接口电路

3.3 CDMA2000-EVDO上网模块电路原理图设计

3.3.1 CDMA模块的介绍及选型

3.3.2 MC703 CDMA模块的天线接口电路的设计

3.3.3 MC703 CDMA模块的开关机/复位电路的设计

3.3.4 MC703 CDMA模块的RUIM卡接口电路的设计

3.3.5 MC703 CDMA模块的UART1接口电路的设计

3.3.6 MC703 CDMA模块的USB接口和电源电路的设计

3.3.7 MC703 CDMA模块的LED指示接口电路的设计

3.4 有线网络接口原理图设计

3.4.1 DM365网络接口的介绍

3.4.2 物理层芯片的选择与接口电路的设计

3.5 红外探测模块原理图设计

3.5.1 红外探测原理和红外探测模块的组成

3.5.2 红外探测模块电路设计

3.6 系统硬件电路的PCB设计及信号完整性分析

3.6.1 硬件电路的PCB设计流程

3.6.2 硬件电路的PCB设计中信号完整性分析

3.7 系统硬件电路的PCB设计及信号完整分析

第四章 系统的软件开发环境的搭建及驱动程序开发

4.1 调试开发环境总体框架

4.2 基于Ubuntu的DM365开发环境建立

4.2.1 Ubuntu下的系统设置

4.2.2 建立DM365的交叉编译环境

4.3 编译与构建嵌入DM365系统软件

4.3.1 系统软件启动过程

4.3.2 UBL、UBOOT移植过程

4.3.3 CDMA上网模块相关的内核配置和编译

4.4 红外模块驱动的实现

第五章 系统调试、总结与展望

5.1 系统调试

5.2 完成的指标

5.3 本文工作总结与展望

致谢

参考文献

附录