经典著作:无线通信与网络技术(第2版)
- 格式:pdf
- 大小:267.91 KB
- 文档页数:8
车辆定位防盗系统设计与实现摘要:经济的高速发展促进了人们生活水平的提高,汽车作为人们日常中的代步工具,伴随生活经济水平的提高也在不断的增多,汽车数量的持续增长,伴随而来的车辆被盗事件也在频繁的发生。
传统的车辆防盗产品,功能单一,技术落后,虽也具备声光报警功能,但防盗功能有限,特别是车主远离后,或者车辆停放位置无人时,声光报警功能显得非常的无力,这时就需要一种具有多功能、远程监控报警防盗系统的设计。
本文设计的车辆防盗系统主要功能就是利用GPS技术和GSM网络通信技术提供一种移动远程车辆报警定位防盗系统。
本文设计的车位定位防盗系统采用STM32F103C8T6单片机为控制核心的定位防盗系统,主要是利用GPS来实时的获取当前车辆的经纬度位置信息,并通过GSM网络发送报警信息和经纬度信息到车主的手机上,车主可通过手机发送控制指令来控制当前车辆的工作状态。
关键词:GPS, GSM, 震动传感器, 手机控制概述车辆定位防盗系统是通过STM32单片机作为控制端,震动传感器检测到异常,通过远程通信子系统把车辆的报警信息用短信的形式通知车主,车主收到短信回复相应短信内容,系统收到短信读取并解析,然后采取熄火、远程控制门锁等相应的措施,从而实现对被盗车辆移动的限制;再通过GSM网络将车辆的位置通过显示屏显示出经纬度的一种GPS跟踪定位设备。
1系统设计本设计使用STM32F103C8T6单片机为控制核心的定位防盗系统,且用户手机可以通过发送短信对车辆进行远程控制。
设计使用到了STM32F103C8T6单片机、传感器技术、GPS定位技术、GSM无线通信网络技术来完成。
1.1系统的整体方案设计实现系统的总体方案如图1所示。
图一1.2主控系统主控系统将选用STM32单片机中的STM32F103C8T6为处理器,STM32F103C8T6有48个IO口,内置64K字节的闪存存储空间,具有USB、CAN端口,以及7个定时器、2个模数转换器、9个通信端口,运行频率高达72MHz,因此处理能力很快,拥有周期乘法、硬件除法的存在,因此跑指令功能特别强。
国外通信类经典书籍1、《Linear Systems and Signals》——thi这本书个人觉得很不错,是一本线性系统和信号的入门好书。
可以适用于通信、电路、控制等专业。
虽说是入门的好书,但是本书的编排是内容由浅入深,讲述可是深入浅出。
我通读全书后,觉得深有体会,看这本书就像在看小说一般,对于一个话题的介绍,往往从其历史发展说起,让你知道其来龙去脉。
不像国内的书,一上来就是定理、定律。
同时,书中每讲完一个知识点,都会有适当的例题让你加深理解。
本书给我的一种感觉就是,作者将一种菜吃透了,消化了,而且掌握了作者这种菜的方法,然后把这种做法告诉你,然你自己去做菜,做出来的菜可能不一样,但是方法你是掌握了。
最根本的你掌握了,做什么菜是你自己的发挥了。
不像国内的教科书,就要你做出一样的菜才是学会了做菜。
这本书讲述了线性系统的一般原理,信号的分析处理,例Fourier变换、Laplace变换、z变换、Hilbert变换等等。
从连续信号说到离散信号,总之是一气呵成,中间似乎看不出什么突变。
对于初学者,这是一本很好的入门书,对于深入者,这又是一本极好的参考书。
极力推荐。
实话说,Lathi的书每看一回都会有新的感觉,常看常新。
2、《Fundamentals of Statistical Signal Processing,Volume I: Estimation Theory》——Steven M. Kay3、《Fundamentals of Statistical Signal Processing,Volume II: Detection Theory》——Steven M. Kay这两本书是Kay的成名作。
我只读过第一卷,因为图书馆只有第一卷:p这两本书比Van Trees的书成书要晚,所以内容比较新。
作者的作风很严谨,书中的推导极其严密。
不失为一位严谨的学者的作风!虽说推导严密,但是本书也不只是单纯讲数学的,与工程应用也很贴近。
通信原理书
以下是一些经典的通信原理书籍:
1.《通信原理》(Communication System)作者:Simon Haykin
这本书是通信工程学领域的经典教材之一,涵盖了通信系统的基本原理、数字和模拟调制技术、调制和解调技术等内容。
2.《数字通信》(Digital Communications)作者:John Proakis 这本书系统地介绍了数字通信的原理与技术,包括数字调制、接收机设计、误码控制、信道编码等内容。
书中还包含大量的实际通信系统案例和MATLAB仿真代码。
3.《通信原理教程》(Principles of Communication Systems)
作者:Herbert Taub
这本书详细介绍了通信系统的各个组成部分,包括信道、调制、编码等,突出了理论与实践的结合,对通信原理有深入的解释,适合初学者阅读。
4.《通信原理与系统仿真》(Communication Principles and Simulator)作者:George Kennedy
这本书介绍了通信原理和信息论,以及通信系统的设计和仿真方法。
它结合MATLAB和Simulink软件,为读者提供了一种
实践性的学习体验。
5.《现代数字和模拟通信系统》(Modern Digital and Analog Communication Systems)作者:B.P. Lathi
这本书详细介绍了数字和模拟通信系统的原理和技术,包括基础的调制和多址技术,以及现代的无线和光纤通信系统。
书中还包括数百个习题和MATLAB编程实例。
以上这些书籍都是通信原理领域的经典著作,对通信原理有较全面的覆盖,适合作为学习和参考资料。
与现代通信技术有关的书籍现代通信技术的发展对我们的生活产生了巨大影响。
我们已经进入了一个高度互联的时代,手机、互联网以及其他通信工具已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
为了更好地了解与现代通信技术相关的书籍,下面将逐步回答这个问题。
首先,我们需要明确现代通信技术的范围。
现代通信技术不仅仅包括传统的手机通信,还涵盖了互联网、无线通信、卫星通信、移动通信等各种领域。
因此,我们需要选择与这些领域相关的书籍。
以下是一些与现代通信技术相关的经典著作:1.《计算机网络:自顶向下方法》(Computer Networking: A Top-Down Approach)- 作者:James F. Kurose,Keith W. Ross这本书介绍了计算机网络的基本原理和协议,从应用层到物理层,侧重于网络协议的实现和设计。
它被广泛用作计算机网络领域的教科书,并提供了深入了解现代通信技术的基础知识。
2.《移动通信网络》(Mobile Communications)- 作者:Jochen H. Schiller 这本书讲述了移动通信网络的发展和演进,从第一代(1G)到第四代(4G)的无线通信系统。
它探讨了无线通信中的关键问题,包括无线信道、多址接入技术和网络协议等。
这本书还介绍了移动通信的未来发展趋势和挑战。
3.《互联网技术原理》(Internet Technologies)- 作者:Douglas E. Comer 本书详细介绍了互联网的工作原理,包括分组交换、路由选择、TCP/IP协议和互联网的安全性等。
它还涵盖了IP地址分配、域名系统(DNS)和网络管理等主题。
这本书提供了对互联网基础知识的全面了解。
4.《卫星通信工程》(Satellite Communications Engineering)- 作者:Wilbur L. Pritchard,Henning Schulzrinne这本书讲述了卫星通信系统的设计和实施,包括卫星轨道、天线和调制解调器等方面。
经典信号与系统、信号处理书籍简介经典信号与系统、信号处理书籍简介1、《Linear Systems and Signals》——thi这本书个人觉得很不错,是一本线性系统和信号的入门好书。
可以适用于通信、电路、控制等专业。
虽说是入门的好书,但是本书的编排是内容由浅入深,讲述可是深入浅出。
我通读全书后,觉得深有体会,看这本书就像在看小说一般,对于一个话题的介绍,往往从其历史发展说起,让你知道其来龙去脉。
不像国内的书,一上来就是定理、定律。
同时,书中每讲完一个知识点,都会有适当的例题让你加深理解。
本书给我的一种感觉就是,作者将一种菜吃透了,消化了,而且掌握了作者这种菜的方法,然后把这种做法告诉你,然你自己去做菜,做出来的菜可能不一样,但是方法你是掌握了。
最根本的你掌握了,做什么菜是你自己的发挥了。
不像国内的教科书,就要你做出一样的菜才是学会了做菜。
这本书讲述了线性系统的一般原理,信号的分析处理,例Fourier变换、Laplace 变换、z变换、Hilbert变换等等。
从连续信号说到离散信号,总之是一气呵成,中间似乎看不出什么突变。
对于初学者,这是一本很好的入门书,对于深入者,这又是一本极好的参考书。
极力推荐。
实话说,Lathi的书每看一回都会有新的感觉,常看常新。
2、《Fundamentals of Statistical Signal Processing,Volume I: Estimation Theory》——Steven M. Kay3、《Fundamentals of Statistical Signal Processing,Volume II: Detection Theory》——Steven M. Kay这两本书是Kay的成名作。
我只读过第一卷,因为图书馆只有第一卷 :p这两本书比Van Trees的书成书要晚,所以内容比较新。
作者的作风很严谨,书中的推导极其严密。
不失为一位严谨的学者的作风!虽说推导严密,但是本书也不只是单纯讲数学的,与工程应用也很贴近。
参考文献
[1] 李小文.TD-SCDMA第三代移动通信系统信令及实现[M].北京:北京邮电大学出版社,2003.
[2] 彭林.第三代移动通信技术[M].北京:电子工业出版社,2003.
[3] 章坚武.移动通信[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.
[4] 吴伟陵.移动通信中的关键技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2000.
[5] 李世鹤.TD-SCDMA第三代移动通信系统标准[M].北京:北京邮电大学出版社,2003.
[6] 蔡湖滨.GSM网络优化中内部干扰的处理[J].当代通信,2006(12):58-60.
[7] 薛洋,冯涛.GSM网络优化四要素[J].电信工程技术与标准化,2005(3):20-22.
[8] 黄伦周.随州GSM网络优化方案浅析[J].电信快报,2004(3):19-21.
[9] 王丽英.无线网络优化概述[J].当代通信,2004(21):63-64.
[10] 李燕梅.GSM移动网络综述[J].大理学院学报,2005,4(z1):107-111.
[11] 宋拯.GSM网络掉话率分析与优化思路[J].当代通信,2006(8):60-61.
[12] 李佳霖.基于GIS的GSM网络优化支撑系统的设计[D].北京交通大学学报,2007.
[13] 赵宇.GSM系统网络优化的研究[D].哈尔滨工程大学学报,2007.
[14] 史彬哲.GSM无线网络优化技术浅析——甘肃联通网络优化实例分析[J].甘肃科技,2005,21(3):86-89.
[15] 郭兴旺,王炜磊.无线网络优化系统中路测数据回放模块的开发[J].中国数据通信,2004,6(4):111-114.。
第1章引言本书介绍了有关无线通信和网络技术方面的内容,包括加剧的竞争和数字技术的引进在内的诸多因素给无线应用市场带来了空前发展。
本章,我们将讨论驱动这一新兴的电信革命的几个关键性因素。
本书连同本书的Web站点,为读者提供了诸多的材料。
按照讨论惯例,这一章仅对全书做一个概述。
1.1无线通信时代的到来古列尔默·马可尼在1896年发明了无线电报1。
他在1901年把长波无线电信号从康沃尔(Cornwall,位于英国的西南部)跨过大西洋传送到3200公里之外的圣约翰(St.John,位于加拿大)的纽芬兰岛(Newfoundland)。
他的发明使双方可以通过彼此发送用模拟信号编码的字母数字符号来进行通信。
一个世纪以来,无线技术的发展为人类带来了无线电、电视、移动电话和通信卫星。
现在,几乎所有类型的信息都可以发送到世界的各个角落。
近年来,更为引人关注的是卫星通信、无线网络和蜂窝技术。
通信卫星是在20世纪60年代首次发射的,那时它们仅能处理240路语音话路。
今天的通信卫星承载了大约所有语音流量的1/3,以及国家之间的所有电视信号[EVAN98]。
现代通信卫星对所处理的信号一般都会有1/4 s的传播延迟。
新型的卫星是运行在低地球轨道上的,因而其固有的信号延迟会较小,这类卫星已经发射用于提供诸如Internet接入这样的数据服务。
无线网络技术使商业企业能够发展广域网(WAN)、城域网(MAN)和局域网(LAN)而无需电缆设备。
IEEE开发了作为无线局域网标准的802.11,蓝牙(Bluetooth)工业联盟也在致力于能提供一个无缝的无线网络技术。
蜂窝或移动电话是马可尼无线电报的现代对等技术,它提供了双方的、双向的通信。
第一代无线电话使用的是模拟技术,这种设备笨重且覆盖范围是不规则的,然而它们成功地向人们展示了移动通信的固有便捷性。
现在的无线设备已经采用了数字技术。
与模拟网络相比,数字网络可以承载更高的信息量并提供更好的接收和安全性。
此外,数字技术带来可能的附加值的服务,诸如呼叫者标识。
更新的无线设备使用能支持更高信息速率的频率范围连接到Internet上。
无线通信为人类社会带来了深刻的影响,而且这种影响还会继续。
没有几个发明能够用这样的方式使整个世界“变小”。
定义无线通信设备如何相互作用的标准很快就会有一致的结果,人们不久就可以构建全球无线网络,并使之提供广泛的多种服务。
1实际发明无线通信的应该归功于尼古拉· 特斯拉(Nikola Tesla),他在1893年曾做过一个公开的演示。
1943年马可尼的专利被取消,从而认同了特斯拉的发明。
2无线通信与网络(第2版)图1.1标示了无线通信技术发展中的一些重要事件1。
无线技术逐渐地移向采用更高的通信频率,如在后面章节中可以看到,较高的频率能够支持更高的数据传输速率和吞吐量。
图1.1无线通信中的一些重要事件1.2蜂窝革命蜂窝革命直观地表现在移动电话市场罕见的增长上。
在1990年,移动用户数大约是1100万[ECON99]。
今天,这个数字是几十亿。
根据国际电信联盟(International Telecommunications Union,ITU)2的统计,全世界范围的移动用户数在2002年首次超过固定电话的用户数。
更新一代的设备,添加了具有可接入Internet和内置数码照相机这样的强大功能。
出现移动电话显著增长的原因有很多:首先是移动电话的便捷性,它们可以随使用者移动;此外,其特性决定了它们是位置感知的;再有,移动电话是与处于固定位置的地区基站进行通信的。
技术的创新造就了移动电话的成功。
手机变得越来越小、越来越轻便,电池的寿命也延长了,数字技术改进了接收的效果并使有限的频谱得到更好的利用。
随着越来越多的数字设备的出现,与移动电话相关的成本也在下降。
在一些竞争激烈的地区,价格自1996 1y轴使用了对数标度。
有关对数标度的内容请参见计算机科学学生资源站点/StudentSupport. html中的数学复习材料。
2ITU及其他制定标准化的组织的介绍,请参见本书Web站点中的相关文档。
第1章引言3年以来有了明显的下降。
在很多地理环境特殊的地区,移动电话仅仅是为居民提供电话服务的惟一经济的方法。
运营商可以很快并且花费很少地建立起基站,这与在不规则地形上挖沟并铺设通信线路相比要更便利、更经济。
移动电话仅是这场蜂窝革命中较为明显的一个方面。
随着新型无线设备的引进,这些新型设备可以接入到Internet上。
它们除具有可对个人信息进行组织管理以及电话功能外,现在又有了Web接入、即时消息、E-mail和其他在Internet上可获得的服务。
汽车中的无线设备可以根据需要为用户下载地图和导向。
不久的将来,无线设备能够在发生事故时呼唤帮助,可以提醒司机相邻地区哪里的油价最低。
其他的便利不久也可获得,例如,电冰箱也许将来某一天可以在Internet上订购食品以补充用完的物品。
无线技术带来的第一个高潮是话音方面,现在,人们的注意力在数据上。
这一市场比较大的一块是“无线”Internet。
无线用户使用Internet不同于固定用户,与典型的固定设备(诸如PC机)相比,无线设备受显示和输入能力方面的限制,采用事务处理和消息会话,而不是冗长的浏览会话。
无线设备由于具有位置感知能力,因而可以根据用户的地理位置对信息做适当的剪裁。
信息有能力找到用户,而不需用户去搜索信息。
1.3全球蜂窝网络今天的蜂窝网不再是单一的。
然而,设备仅能支持众多技术中的一两种,且通常只能在某一个运营商的网络范围内运行。
要改变这种局面,在定义和实施标准方面需要做更多的工作。
国际电信联盟正在开发下一代无线设备的标准。
新的标准会使用更高的频率以增加其容量,新的标准也致力于消除在过去10年中人们在开发和使用不同的第一代、第二代网络时产生的不兼容性。
在北美,使用较广泛的第一代数字无线网络是先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone System,AMPS)。
该网络使用蜂窝数字分组数据(Cellular Digital Packet Data,CDPD)覆盖网络提供数据服务,它提供19.2kb/s的数据速率。
CDPD在规则的话音通道上使用空闲期提供数据服务。
主要的第二代无线系统有:全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)、个人通信服务(Personal Communication Service,PCS)IS-136和PCS IS-95。
PCS标准IS-136使用时分多点接入(Time Division Multiple Access,TDMA),IS-95使用码分多址(Code Division Multiple Access,CDMA)。
GSM和PCS IS-136使用专用信道以9.6kb/s的速率交付数据服务。
ITU正在开发新的标准(International Mobile Telecommunication-2000,IMT-2000)。
该系列标准致力于提供无缝的全球网,标准是围绕着2GHz频带开发的。
新的标准和频带提供的数据速率可达到2Mb/s。
除定义频率使用、编码技术和传输以外,标准还需要定义移动设备如何与Internet交互。
有几个标准工作组和工业联盟正在致力于实现这样的目标。
无线应用协议(Wireless4无线通信与网络(第2版)Application Protocol,WAP)论坛正在开发一个通用协议,该协议准许具有有限显示和输入能力的设备存取Internet。
因特网工程任务组(Internet Engineering Task Force,IETF)正开发一个移动IP标准,该标准可以使无处不在的IP协议在一个移动环境下工作。
1.4宽带Internet上有越来越多的多媒体应用。
在万维网(World Wide Web,WWW)的网页上有大量的图片、视频和音频信息,商业通信也呈现同样的趋势。
例如,E-mail常常包含了大量的多媒体附件。
为了能够完全参与到通信中,要求无线网络具有与其进行通信的固定设备同样高的数据速率。
通过宽带无线技术可以得到更高的数据速率。
宽带无线服务具有所有无线服务同样的优点:便利和廉价。
运营商的服务可以比固定服务更快地交付,且没有铺设线路设备的成本。
这样的服务也是移动的,几乎能够在任一地方交付。
围绕着很多不同的应用,有许多开发宽带无线标准的尝试。
这些标准几乎覆盖了从无线局域网到小型无线家庭网络的所有方面。
数据传输率范围也由2Mb/s到100Mb/s以上。
这其中的很多技术现在就可获得,更多的技术在未来几年内也可获得。
无线局域网(WLAN)在架设固定网络很困难或太昂贵的地方提供网络服务。
主要的WLAN标准是IEEE的802.11,它提供高达54Mb/s的数据速率。
802.11的一个潜在问题是与蓝牙技术的兼容性。
蓝牙是一个无线网络的规范,它定义了诸如膝上型计算机(laptop)、个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)和移动电话设备之间的无线通信。
蓝牙和802.11的某些版本使用相同的频带。
如果在同一个设备上配置,这两种技术很可能会相互干扰。
1.5未来趋势在新的无线网络技术上所做的很多开发努力使用了在许多国家并不需要许可授权的这部分频谱。
在美国,有两个这样的频带:位于2.4GHz附近的工业、科学与医学(Industrial, Scientific,and Medical,ISM)频带,以及新近分配的不需要许可的无线电频带——不需要许可的国家信息基础设施(Unlicensed National Information Infrastructure,UNII)频带。
由(美国)联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)分配的UNII准许一些生产厂商开发高速无线网。
为了找到能满足需求的足够的带宽,UNII的频带位于5GHz,这使得它与2.4GHz的设备是不相容的。
使用免费的无需许可的无线电频谱可以使生产厂商避免几十亿美元的许可证费用。
多年来,这些无线电频率被人们忽视,仅仅是在无绳电话和微波炉中应用。
然而,近年来在消费者需求和活跃的标准化组织的激励下,相当多的研究和开发工作在进行中。
这些工作的第一个显著成果是Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线保真),这是基于IEEE802.11标准的非常流行的无线局域网技术。
实质上,Wi-Fi是指经认证的可与Wi-Fi联盟(的产品)互第1章引言5操作的802.11兼容产品,Wi-Fi联盟是建立这种认证的一个专门组织。
Wi-Fi不仅覆盖了基于办公室的局域网,也包括基于家庭的局域网和公开可获得的热点(hot spots)。