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基于FPGA的车路协同智能路侧系统的设计与实现
| 论文题名： | 基于FPGA的车路协同智能路侧系统的设计与实现 |
| 关键词： | 智能路侧系统;车路协同;FPGA技术;无线通信;嵌入式开发 |
| 摘要： | 随着我国经济的迅速发展，人民生活水平不断提升，车辆的保有量迅速增加，交通问题也愈发严重，给交通监管部门带来了很多困扰。智能交通系统（Intelligent Transport System,简称ITS）作为以后交通系统的发展方向，可以有效地利用现在的交通设施、减少了交通负荷和环境污染、保证了交通安全、提高了交通运输的效率，因而，越来越受到人们的重视。而车路协同作为智能交通系统的最新发展方向，有着极为广阔的发展前景。 本文针对车路协同的重要组成部分智能路侧系统进行分析，总结现有成果的基础上，设计了一种相对完善的路侧系统，安装在道路或者路口，旨在监控道路状况、交通堵塞、交通事故等信息，并引导车辆行驶，尤其着力于事故最为集中的道路交叉点，大大缓解了交通压力。 由于目前单片机功能相对简单、通信速率不高，已经无法担负起大规模智能路侧系统设计的重任，而FPGA以其内部集成锁相环运行速度快，丰富的I/O资源，高效率的并行执行机制，开发周期短，还可以构建软核进行二次开发等优势，逐渐成为嵌入式开发的主流平台和技术手段。所以，本文以FPGA为开发平台，使用Verilog HDL硬件编程语言编写摄像头采集显示模块和交通信号灯配时模块，同时采用SOPC技术构建一个Nios软核处理器，基于TCP/IP传输协议完成与控制中心和车载终端的通信，同时完成路侧引导 LCD屏的显示工作。车载终端并非智能路侧系统的重点，所以采用了安卓手持设备模拟，利用设备自带wifi无线通信模块，将车辆信息发送给智能路侧系统；控制中心采用Qt界面编程技术，能够更加直观地观察到接收到的车辆信息，方便向智能路侧系统发布控制信息。 经过实际运行测试，本文设计的智能路侧系统性能稳定，数据的网络收发准确快速，交通信号灯能很好地根据配时方案运行，路侧引导 LCD屏工作正常，视频采集的图像较为流畅，较好地满足了设计要求。 |
| 作者： | 李定洋 |
| 专业： | 电子科学与技术 |
| 导师： | 康维新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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