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有线载波在汽车数据传输中的应用

作　者: 易文翠
导　师: 彭东林
学　校: 重庆大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 汽车有线载波数据传输控制系统照明系统
分类号: U463.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 2次
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内容摘要

随着当今社会汽车保有量的日益增加,人们对汽车的各种要求也就越来越高。安全性、环保性、智能化、舒适性、娱乐性等各种特性要求促使汽车技术快速向数字化、信息化方向发展,进而对控制、通信和网络方面的要求越来越复杂。传统汽车“点到点”的数据传输方式已经完全不能满足这种要求。在借鉴计算机网络和现场控制技术的基础上开发出来的一项专门针对汽车的数据通信技术——汽车总线已经在一些汽车上得到了应用,这些总线采用专用的数据线束,实现了汽车内ECU 单元之间的数据共享。这些总线都需要采用专门的数据线束,并且汽车的ECU 单元对数据传输的要求并不一致,这就需要在汽车内同时布置几个不同的数据网络。这在减少汽车内线束的同时又增加了汽车内的数据线束。这势必增加汽车的制造成本、维护难度,并给汽车内数据传输带来不稳定的因素。因此,本研究将有线载波理论用于汽车内数据传输,试图在不增加汽车内的线束的基础上实现汽车内各ECU 之间的数据共享。本项研究的对象是汽车有线载波通信系统,主要内容如下: (1)分析了采用电力线载波通信的优缺点及其在汽车内实现的可能,同时还分析了汽车内电力线载波通信需要解决的问题。(2)分析了汽车电器工作的电磁环境及汽车内电磁干扰产生的机理、表现形式及其对汽车载波通信可能造成的影响。(3)分析了汽车有线载波通信原理,建立了汽车载波通信系统的理论模型,分析了汽车载波通信系统的信道特性。(4)实现了有线载波通信在汽车中的部分应用,设计了一个基于DTMF 信号的有线载波控制系统,将其用于汽车照明系统。本文在理论研究的基础上,实现了汽车内电力线载波数据通信。为汽车向数字化、信息化发展提供了一种新的信息传输方式。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-10
1 绪论  10-17
  1.1 课题的来源、目的和意义  10-14
    1.1.1 课题的来源  10-11
    1.1.2 汽车数据传输的现状  11-12
    1.1.3 课题的目的及意义  12-14
  1.2 电力线载波技术  14-15
    1.2.1 电力线载波技术的国内、外研究现状  14-15
    1.2.2 电力线载波技术目前存在的问题  15
  1.3 汽车有线载波通信研究现状  15-16
  1.4 本文的研究内容  16-17
2 汽车电磁环境  17-29
  2.1 汽车电气系统的发展  17-18
  2.2 汽车电器电子设备的分类  18-19
  2.3 汽车电子装置的几种特殊使用环境  19-21
    2.3.1 大气物理环境  19-20
    2.3.2 机械物理环境  20
    2.3.3 电磁物理环境  20-21
  2.4 汽车电磁干扰源分析  21-28
    2.4.1 供电系统电磁干扰源  21-23
    2.4.2 点火系统电磁干扰源  23-25
    2.4.3 感性负载瞬变干扰源  25-26
    2.4.4 触点放电干扰源  26-27
    2.4.5 静电干扰源  27
    2.4.6 电磁耦合干扰源  27-28
  2.5 小结  28-29
3 汽车载波通信系统信道特性  29-38
  3.1 汽车载波通信系统  29-31
    3.1.1 带宽限制  29-30
    3.1.2 汽车内有线载波通信系统信道特性及干扰的时变特性  30
    3.1.3 汽车内载波通信系统的信道模型  30-31
  3.2 汽车有线载波通信系统传输线分析  31-33
  3.3 汽车有线载波信道特性  33-37
    3.3.1 传输信号频率、信道位置的影响  33-35
    3.3.2 信道的频选特性  35-36
    3.3.3 信道的衰减特性  36-37
  3.4 小结  37-38
4 汽车有线载波通信系统通信原理  38-47
  4.1 汽车有线载波原理  38-40
    4.1.1 载波通信  38
    4.1.2 有线载波原理  38-39
    4.1.3 汽车有线载波原理  39-40
  4.2 编码/解码设计  40-43
    4.2.1 DTMF 信号  40-42
    4.2.2 差错控制  42-43
  4.3 信号耦合模块  43-46
    4.3.1 信号耦合模块设计原理  43-44
    4.3.2 信号耦合模块电路设计  44-46
  4.4 小结  46-47
5 控制系统电路设计  47-55
  5.1 系统控制原理  47-49
    5.1.1 控制系统原理框图  47
    5.1.2 控制系统在汽车照明系统上的应用  47-49
  5.2 硬件系统电路设计  49-53
    5.2.1 微处理器  49
    5.2.2 主控制单元电路  49-50
    5.2.3 键盘模块电路  50-51
    5.2.4 显示模块电路  51
    5.2.5 电器控制单元电路  51-52
    5.2.6 信号耦合加载、卸载电路  52-53
  5.3 提高敏感器件抗干扰性能的常用措施  53
  5.4 小结  53-55
6 软件设计及实验研究  55-63
  6.1 软件设计  55-61
    6.1.1 主控制模块软件设计  55-56
    6.1.2 电器控制模块软件设计  56-57
    6.1.3 发送子程序  57-58
    6.1.4 接收子程序  58
    6.1.5 键盘处理子程序  58-59
    6.1.6 初始化程序  59-60
    6.1.7 软件抗干扰技术  60-61
  6.2 实验研究  61-62
  6.3 小结  62-63
7 全文总结和展望  63-65
  7.1 总结  63
  7.2 展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-69
附录  69-70
独创性声明  70
学位论文版权授权书  70

有线载波在汽车数据传输中的应用

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