基于BCH编解码的胎压监测系统的研究

论文摘要

轮胎压力监测系统(Tire Pressure Monitoring System——简称TPMS),主要是用来对汽车的轮胎做实时自动监控,当汽车的任何一个轮胎气压温度出现异常状况时,通过声、光、电向驾驶者报警,以便及时采取措施,防止爆胎。本文详细介绍了TPMS系统的原理、发展现状和整体方案。本系统在主机和分机的通信方面采用无线数字调频(FSK)通信方式;另外对信源编码、射频调制、轮胎定位/重定位、天线设计、软硬件低功耗设计等方面做了一定的介绍;在信号出错处理方面采用了BCH编解码,使系统的性能得到进一步提高。同时结合实际与理论,设计出了直接式TPMS系统并制作出一套样机,且在实验室环境下对整个系统做了软硬件测试,测试结果表明系统的主要设计指标均达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题产生背景和意义
• 1.3 TPMS系统的分类和结构
• 1.3.1 间接式TPMS
• 1.3.2 直接式TPMS
• 1.4 国内外研究现状
• 1.5 本文的主要工作
• 1.6 本章小结
• 2 TPMS关键技术研究
• 2.1 差错控制编码
• 2.1.1 本原循环码
• 2.1.2 BCH码的生成多项式
• 2.1.3 BCH译码
• 2.2 射频调制方式
• 2.2.1 ASK调制解调系统
• 2.2.2 FSK调制解调系统
• 2.2.3 ASK，FSK的抗噪声性能比较
• 2.3 天线的研究
• 2.3.1 轮胎中的天线——TPMS发送天线的环境分析
• 2.3.2 TPMS天线设计原则
• 2.3.3 TPMS天线设计应该注意的问题
• 2.4 轮胎定位技术研究
• 2.4.1 轮胎定位和重定位问题的提出
• 2.4.2 TPMS轮胎定位技术研究
• 2.5 本章小结
• 3 系统总体方案
• 3.1 系统组成原理
• 3.1.1 系统原理
• 3.1.2 系统组成
• 3.2 性能指标与功能要求
• 3.2.1 性能指标
• 3.2.2 主要功能
• 3.3 TPMS方案主要芯片的选型
• 3.3.1 传感器的比较与选择
• 3.3.2 RF收发芯片的选择
• 3.3.3 MCU的选择
• 3.4 结构设计及安装方案
• 3.4.1 主机结构安装方案
• 3.4.2 分机（传感器）结构安装方案
• 3.5 在设计中应该注意的问题
• 3.6 本章小结
• 4 系统硬件设计
• 4.1 发射器硬件设计
• 4.1.1 使用芯片及外围电路分析
• 4.1.2 硬件电路设计
• 4.1.3 PCB设计
• 4.2 接收器硬件设计
• 4.2.1 使用芯片及外围电路分析
• 4.2.2 硬件电路设计
• 4.2.3 PCB设计
• 4.3 本章小结
• 5 系统软件设计
• 5.1 无线通信协议
• 5.2 纠错码
• 5.2.1 BCH编码
• 5.2.2 BCH（31，21）码的解码原理
• 5.3 发射器软件设计
• 5.3.1 软件设计流程图
• 5.3.2 程序实现
• 5.4 接收器软件设计
• 5.4.1 开发系统介绍
• 5.4.2 软件设计流程图
• 5.4.3 程序实现
• 5.5 本章小结
• 6 TPMS系统调试、总结与展望
• 6.1 TPMS系统调试
• 6.2 总结与展望
• 6.3 本章小结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文