嵌入式车载定位与数据传输系统-毕业论文.doc

1、 本科毕业论文 (科研训练、毕业设计 ) 题 目：嵌入式车载定位与数据传输系统 姓 名： 学 院：软件学院 系： 专 业：软件工程 年 级： 学 号： 指导教师（校内）： 职称： 年 月 厦门大学本科毕业论文 嵌入式车载定位与数据传输系统 摘要 研究车载服务系统对解决城市交通问题具有重要意义。本文对车载服务 系统 之中的 车载定位与数据传输系统 进行了研究。该系统具有 GPS 定位、 GPRS 方式交互信息的 功能。 GPS 是随现代科学技术的迅速发 展而建立的新一代精密卫星定位系统。 GPS 由于其全球性、全天候以及连续实时三维定位等特点，已经在军事和民用事业领域方面得到了广泛的发展。近年来

2、， GPS 定位技术在应用基础的研究、新领域的拓展方面都得到了迅速发展，使定位和导航技术进入了一个崭新的时 代。 在传统的车载 服务 系统中，无线传输部分一直是一个较难解决的问题。以往所采用的传输方式主要有无线电台、集群通信系统、专网通信、卫星通信、 GSM 短消息服务等。事实证明，这些通信方式在通信范围、通信费用、技术复杂度、传输时延、数据速度、传输可靠性等方面均各有一定的使用局限 ，并不能满足定位导航系统的数据传输要求。 所以本 文 采用 GPRS技术以解决原来定位导航系统中无线通信所无法克服的困难。 关键词 ： 车载服务系统 GPS GPRS 厦门大学本科毕业论文 Abstract Th

3、e study on vehicle service system has great significance to solve the urban traffic problem. Because the research of vehicle service system covers a wide range, this thesis only focuses on two aspects positioning and communication to provide further analysis. GPS is a precise new-generation location

4、 system promoted by the fast development of the modern science and technology. It has gained extensive development in the fields of military and civilian affairs for its all-global, all-weather, continuous and real-time characteristic. In these years, the technology of GPS location develops very qui

5、ckly in the research of its basic application and expanding new domain. In the conventional vehicle service system, the wireless communication part is always a scabrous problem. The main transmission techniques applied before are broadcasting station, private communication, satellite communications,

6、 GSM, SMS and so on. However, the fact is that these communication techniques are always limited by so many facts such as communication area, expansive cost, complicated technique, transmission delay, data speed, and reliability. Thus they cant meet all the requirements of data communication in vehi

7、cle position and navigation system. Hence, this thesis introduces GPRS technology as a solution of unconquerable wireless communication difficulties in position and navigation system before. Key words: Embedded vehicle service system GPS GPRS 厦门大学本科毕业论文 目 录 第一章 引言 . 1 1.1 选题背景与意义 . 1 1.2 国内外研究现状及存在问

8、题 . 2 1.2.1 车载服务系统简介 . 2 1.2.2 车载服务系统的发展与应用 . 2 1.2.3 相关技术的进展情况 . 4 1.3 论文的组织和主要内容 . 6 第二章 车载定位与数据传输系统 的集成研究 . 8 2.1 车载定位与数据传输系统 中的定位技术 . 8 2.1.1 GPS 定位技术 . 8 2.1.2 航迹推算定位技术 . 9 2.1.3 无线蜂窝网络定位技术 . 10 2.1.4 定位技术的选择 . 14 2.2 车载定位与数据传输系统 中的数据通信技术 . 14 2.2.1 GSM 数字蜂窝移动通信 . 14 2.2.2 GPRS 通用无线分组业务 . 15 2.

9、2.3 其他通信方式 . 17 2.2.4 通信方式的选择 . 18 2.3 车载定位与数据传输系统 集成模式 . 19 2.4 本章小结 . 20 第三章 GPS 定位原理 . 21 3.1 GPS 简介 . 21 3.2 GPS 系统的组成 . 21 3.2.1 空间星座部分 . 21 3.2.2 地面监控部分 . 22 3.2.3 用户设备部分 . 23 3.3 GPS 信号结构和导航电文 . 23 3.3.1 GPS 信号结构 . 23 3.3.2 导航电文 . 24 3.4 GPS 定位原理 . 25 3.5 几何误差因子与选星算法 . 27 厦门大学本科毕业论文 3.6 GPS 的

10、误差源 . 29 3.7 本章小结 . 30 第四章 GPRS 技术原理 . 31 4.1 GPRS 系统概述 . 31 4.2 GPRS 系统发展现状 . 31 4.3 GPRS 网络结构 . 32 4.4 GPRS 接入 Internet . 34 4.5 业务特点及种类 . 35 4.6 GPRS 的应用 . 36 4.7 GPRS 网络存在的问题 . 37 4.8 本章小结 . 38 第五章 程序设计 . 39 5.1 软件总体设计 . 39 5.2 定位模块软件设计 . 39 5.2.1 GPS 数据格式 . 40 5.2.2 GPS 数据接受软件设计 . 42 5.2.3 GPS

11、数据处理软件设计 . 43 5.2.4 数据存储软件设计 . 44 5.3 通信模块软件设计 . 45 5.3.1 GPRS 数据传输协议的选择 . 46 5.3.2 数据传输软件设计 . 47 5.4 本章小结 . 49 第六章 结论与展望 . 50 6.1 总结 . 50 6.2 展望 . 51 6.3 本章小结 . 52 致谢 . 503 参考文献 . 504 厦门大学本科毕业论文 Content Chapter 1 Introduction .1 1.1 Research Background and Significance.1 1.2 Present Research Status

12、 at home and abroad .2 1.2.1 Introduction to Vehicle Service System .2 1.2.2 Development and Application of Vehicle Service System .2 1.2.3 Development of the Other Relevant Technologies .4 1.3 Structure and Contents of this Thesis.6 Chapter 2 Integrative Study on Vehicle Service System .8 2.1 Posit

13、ioning Technologies in Vehicle Service System.8 2.1.1 GPS Positioning Technology.8 2.1.2 Positioning Technology Based on Dead Reckoning System .9 2.1.3 Positioning Technology in the Wireless Cellular Networks . 10 2.1.4 Selection of Positioning Technologies . 14 2.2 Data Communication Technologies i

14、n Vehicle Service System . 14 2.2.1 GSM Digital Cellular Mobile Communication System . 14 2.2.2 General Packet Radio Service . 15 2.2.3 Other Communication Modes. 17 2.2.4 Selection of Communication Modes. 18 2.3 Integration Models of Vehicle Service System . 19 2.4 Brief Summary . 20 Chapter 3 Navi

15、gation and Positioning Principles of GPS . 21 3.1 Introduction of GPS. 21 3.2 Constitution of GPS System . 21 3.2.1 Constellation of Satellites. 21 3.2.2 Ground Stations. 22 3.2.3 Customer Equipments . 23 3.3 Signal Structure and Navigation Message of GPS . 23 3.3.1 Signal Structure . 23 3.3.2 Navig

16、ation Message . 24 3.4 Principles of GPS . 25 3.5 Geometric Dilution of Precision and Selected Satellite Algorithm . 27 厦门大学本科毕业论文 3.6 Error Source of GPS . 29 3.7 Brief Summary . 30 Chapter 4 Principles of GPRS Technology . 31 4.1 An Overview of GPRS System. 31 4.2 Present Status of GPRS System . 3

17、1 4.3 Network Structure of GPRS. 32 4.4 GPRS Access Network. 34 4.5 Service Features and Classification . 35 4.6 Utilization of GPRS . 36 4.7 Problems in GPRS Network . 37 4.8 Brief Summary . 38 Chapter 5 Programming. 39 5.1 General Software Design . 39 5.2 Software Design of Positioning Module . 39 5.2.1 GPS Data Format Software Design . 40 5.2.2 GPS Data Reception Software Design . 42 5.2.3 GPS Data Processing Software Design . 43 5.2.4 GPS Data Storage Software Design .