基于嵌入式的車輛無線定位技術(shù)研究.pdf

1、近年來，汽車電子技術(shù)突飛猛進，谷歌無人駕駛車的研制和試驗，更是進一步將汽車推向一個智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)時代。車輛定位是智能交通系統(tǒng)的三大關(guān)鍵技術(shù)之一。在新技術(shù)時代的背景下，如何結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息和智能處理實現(xiàn)快速準(zhǔn)確的定位技術(shù)，已成為國內(nèi)研究的熱點問題。課題研究基于嵌入式系統(tǒng)的車輛無線定位技術(shù)的設(shè)計和實現(xiàn)問題，對于衛(wèi)星定位系統(tǒng)無法定位的區(qū)域，如隧道路段等，實現(xiàn)車輛定位，具有重要的實際意義。
　　 首先，研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定

2、位算法，主要有基于測距和無需測距的定位算法，兩者各有優(yōu)勢和不足。針對這些優(yōu)缺點，考慮到車輛定位的實時性要求高的特性，提出了一種計算量小、運算速度快且定位精度較好的改進定位算法——基于RSSI差值比例的加權(quán)質(zhì)心定位算法（WeightedCentroidLocalizationAlgorithmBasedontheProportionofDifferentialRSSI,PDR-WCL)，該算法是對加權(quán)質(zhì)心算法的改進，將未知節(jié)點與基準(zhǔn)節(jié)點的

3、接收信號強度的差值之比作為定位的加權(quán)因子。與加權(quán)質(zhì)心算法相比，算法權(quán)值的設(shè)定能較好地體現(xiàn)不同的信標(biāo)節(jié)點對未知節(jié)點定位影響程度的差異，并且選擇兩種不同的基準(zhǔn)節(jié)點對算法進行仿真。仿真結(jié)果表明，該算法比加權(quán)質(zhì)心算法的定位精度高。
　　 其次，從車輛定位的系統(tǒng)角度，采用確定性策略，設(shè)計一種易實現(xiàn)、組建費用低的、用于部署在道路上的ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。設(shè)計了一種以LPC2103為核心控制器、CC2420為無線通信模塊的32位ZigBe

4、e節(jié)點，并對μC/OS操作系統(tǒng)進行了裁剪，將裁剪后的、內(nèi)核代碼更小的操作系統(tǒng)移植到節(jié)點。同時，在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上封裝了一個系統(tǒng)服務(wù)中間層，構(gòu)成了一種由硬件層、服務(wù)層、應(yīng)用層三層結(jié)構(gòu)組成的軟件系統(tǒng)框架。硬件層、操作系統(tǒng)、中間服務(wù)層組成的軟件基本系統(tǒng)，可以使應(yīng)用開發(fā)者不必關(guān)心硬件和操作系統(tǒng)，有利于應(yīng)用層代碼的開發(fā)和移植。依據(jù)軟件系統(tǒng)架構(gòu)，結(jié)合ZigBee無線通信和定位計算的具體應(yīng)用，規(guī)劃了系統(tǒng)的中斷使用并設(shè)計了系統(tǒng)的任務(wù)，實現(xiàn)了節(jié)點的無線定