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一种动态交通信息获取系统的设计与实现

赵泰洋  
【摘要】:随着我国城市化进程的加快,城市交通成为各个城市面临的一个共同问题。近年来智能交通系统(ITS)应运而生,成为当今的热点。最近慕丰浩博士等人在一项发明专利申请中提出了一种新型动态无线、红外双模式智能交通车辆监管系统。本文研究其中动态交通信息获取系统的设计与实现问题。本文的主要工作包括如下三个部分: (1) 首先研究了慕丰浩博士等人提出的智能交通系统中各组成部分的功能,并分析了无线基站与电子车牌间的通信协议和常见的几种时分多址协议。在此基础上给出了该系统通信协议的具体实现方案,详细探讨了协议中的帧结构、时隙分配、数据包的数据结构以及通信过程中的差错控制等技术细节的实现问题。 (2) 本文设计了一套实验系统,用于实现基站与电子车牌间的无线通信。该系统分为基于FPGA的数字基带信号处理模块和射频通信模块两个部分。其中数字基带信号处理部分由本文设计制作,射频部分采用现有的短距离射频通信模块产品。本文的FPGA选用Altera公司的Cyclone系列器件,文中详细讨论了Cyclone系列器件的特点、系统的电源设计、器件的主动串行配置方式和配置器件等问题。 (3) 以基于FPGA的硬件形式实现了该动态交通信息获取系统。本文给出了基站和电子车牌的结构,各部分的功能和实现方法。其中包括异步串行通信模块、CRC校验模块、车牌中与基站同步的模块等等。同时还讨论了在FPGA设计中涉及到的一些技术,如同步时钟技术、并行技术等。最后实现了基站与电子车牌间的通信实验,给出了实验结果。


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