基于嵌入式的車輛無(wú)線定位技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，汽車電子技術(shù)突飛猛進(jìn)，谷歌無(wú)人駕駛車的研制和試驗(yàn)，更是進(jìn)一步將汽車推向一個(gè)智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)時(shí)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(shí)代的背景下，如何結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息和智能處理實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的定位技術(shù)，已成為國(guó)內(nèi)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。課題研究基于嵌入式系統(tǒng)的車輛無(wú)線定位技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)于衛(wèi)星定位系統(tǒng)無(wú)法定位的區(qū)域，如隧道路段等，實(shí)現(xiàn)車輛定位，具有重要的實(shí)際意義。
　　 首先，研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定

2、位算法，主要有基于測(cè)距和無(wú)需測(cè)距的定位算法，兩者各有優(yōu)勢(shì)和不足。針對(duì)這些優(yōu)缺點(diǎn)，考慮到車輛定位的實(shí)時(shí)性要求高的特性，提出了一種計(jì)算量小、運(yùn)算速度快且定位精度較好的改進(jìn)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(duì)加權(quán)質(zhì)心算法的改進(jìn)，將未知節(jié)點(diǎn)與基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的

3、接收信號(hào)強(qiáng)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(diǎn)對(duì)未知節(jié)點(diǎn)定位影響程度的差異，并且選擇兩種不同的基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)對(duì)算法進(jìn)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(jì)一種易實(shí)現(xiàn)、組建費(fèi)用低的、用于部署在道路上的ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)了一種以LPC2103為核心控制器、CC2420為無(wú)線通信模塊的32位ZigBe

4、e節(jié)點(diǎn)，并對(duì)μC/OS操作系統(tǒng)進(jìn)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(diǎn)。同時(shí)，在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上封裝了一個(gè)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(wú)線通信和定位計(jì)算的具體應(yīng)用，規(guī)劃了系統(tǒng)的中斷使用并設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的無(wú)線定