車輛自組網(wǎng)車載單元關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本學(xué)位論文研究課題來源于國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）專題課題“車輛間及車輛內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)研究(N0.2008AA01Z205)”，在詳細(xì)研究車輛自組網(wǎng)(VANET，Vehiclar Ad Hoe Network)現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)車輛自組網(wǎng)的應(yīng)用場景和功能要求，研究并實(shí)現(xiàn)了一種嵌入式車載單元(OBU，On-Board Unit)。該車載單元可獲取車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)處理生成消息，利用改進(jìn)型IEEE 802.11b

2、/g模塊將消息發(fā)送至其他車輛，實(shí)現(xiàn)車輛間組網(wǎng)及信息交互；當(dāng)緊急情況發(fā)生時(shí)，它能夠?qū)崟r(shí)產(chǎn)生緊急事件消息通知周邊車輛，有效提高行駛安全性；并且OBU利用監(jiān)牙模塊可以在車域范圍內(nèi)組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)車輛內(nèi)和車輛間組網(wǎng)及信息交互。本文在提出車載單元整體設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上，對(duì)其硬件和底層軟件開發(fā)進(jìn)行了詳細(xì)說明，并給出了測(cè)試結(jié)果。
　　 全文共分五章。
　　 第1章介紹課題背景、研究意義與國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)以及各章節(jié)安排。
　　 第2章首先給

3、出一種高速公路環(huán)境下的車輛自組網(wǎng)應(yīng)用場景及其體系結(jié)構(gòu)，并分析車載單元的設(shè)計(jì)要求；然后提出總體設(shè)計(jì)方案；接下來研究VANET所涉及的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括車輛環(huán)境下無線接入(WAVE，Wireless Access in Vehiclusr Environment)技術(shù)，移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)和藍(lán)牙技術(shù)。其中，重點(diǎn)介紹了WAVE技術(shù)所涉及的IEEE 802.11p協(xié)議和IEEE 1609協(xié)議族，以及它們所具有與車輛間通信(V2V，Vehicle

4、-to-Vehicle Communication)相對(duì)應(yīng)的物理層、MAC/LLC層技術(shù)和特點(diǎn)。
　　 第3章首先闡述OBU硬件的總體設(shè)計(jì)方案，接下來依次介紹各個(gè)模塊的具體硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理與存儲(chǔ)的控制模塊、用于車輛間通信的IEEE 802.11b/g模塊、負(fù)責(zé)車輛內(nèi)通信的藍(lán)牙模塊、指令輸入輸出模塊、電源模塊和各接口電路實(shí)現(xiàn)；重點(diǎn)介紹了車輛間通信模塊的選取與設(shè)計(jì)，最后簡要說明硬件設(shè)計(jì)過程中的一些注意事項(xiàng)。

5、>　　 第4章首先闡述OBU軟件的整體設(shè)計(jì)方案，然后詳細(xì)分析在嵌入式Linux平臺(tái)下不同層次軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)，包括嵌入式Linux內(nèi)核的移植、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)開發(fā)以及部分應(yīng)用程序的開發(fā)。其中，重點(diǎn)介紹了實(shí)現(xiàn)車輛間通信的IEEE 802.11b/g設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)與移植。
　　 第5章針對(duì)OBU的各個(gè)模塊及具體各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試。模塊測(cè)試包括藍(lán)牙模塊和IEEE802.11b/g模塊，功能測(cè)試則針對(duì)共享內(nèi)存內(nèi)的數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)；然后，對(duì)