网络监控系统的嵌入式终端设计与实现

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随着社会不断进步,经济快速发展和技术突飞猛进,公共秩序安全、生产安全、财产安全等越来越受到人们的重视,从而使以视频信息为特征的监控系统更为广泛地被应用在各行业领域。监控技术已经发展到第三代,但还存在几个关键的技术问题没有解决,极大的限制着监控系统向网络化、规模化的发展。随着嵌入式技术的不断进步,无线数据传输速度的不断提高,基于嵌入式终端的无线监控系统就应运而生了。本文在分析已有的国内外技术后,针对传统监控系统的弊端,首先分析了深圳瑞福特公司开发的“嵌入式无线监控系统”的网络架构,硬件组成以及软件架构,并以该基于无线IP网络的监控系统为背景,提出了嵌入式网络终端的解决方案。本文重点解决嵌入式终端设计中的2个关键问题,最终完成了嵌入式终端的硬件原理设计和软件架构设计。考虑到嵌入式终端的性能指标,本文在综合考虑硬件平台开发的成本和风险后,通过分析对比3种成熟的嵌入式终端解决方案,确定了基于ARM(IXP425)+DSP(DM642)的嵌入式硬件总体设计方案。并完成该嵌入式硬件平台的硬件总体设计、硬件详细设计以及信号时序分析和逻辑设计的等方面的工作。考虑到嵌入式终端操作系统的成本以及该系统下驱动的开发难度,本文通过分析对比,确定了Linux作为嵌入式平台的操作系统。在此基础上,本文分析了在Linux环境下设备驱动的开发流程,并且详细的介绍了CPLD器件在Linux系统下的设备驱动开发。另外本文对在Linux环境下的DSP软件模块的分割和相关任务进行了概述,为DSP软件代码开发提供了理论依据。最后为了验证嵌入式终端的功能及演示效果,本文在验证终端工作正常后,将两台终端、客户端以及服务器组成了最小的无线网络监控系统,在此环境下,进一步验证终端的性能。经过对比验证,本文设计的嵌入式终端完全达到了设计要求,能够满足预期的需求,同时在相同带宽条件下图象质量和占用带宽等关键技术指标对比同类产品有明显的优势。
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