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车联网是指通过交通信息采集技术、无线通信技术、定位技术的相互配合、获取道路上所有车辆静态、动态信息和路况信息,实现车与车、车与路之间的信息交互。获得实时、准确的交通数据,并利用相关通信技术实现信息高效、可靠的传输,对推动车联网技术的发展有着重要意义。专用短程通信(DSRC)技术是车联网技术的核心,车辆运行状态信息及路况信息的获取是车联网技术的基础。因此,本课题对DSRC技术中的IEEE 802.11p通信协议进行了深入研究,基于802.11p协议实现了车载单元(OBU)和路侧单元(RSU)通信系统的软硬件设计,并以802.11p通信技术为主,结合汽车CAN总线技术和无线地磁车辆检测技术,设计并实现了车联网环境下的交通信息采集系统。课题主要研究内容分以下几方面:(1)在高速、动态的行车环境下,只有很短的时间窗口来进行车与车以及车与路之间的信息交互。针对上述通信需求,深入研究了802.11p通信协议的PHY层及MAC层特性,基于恩智浦(NXP)的SAF5100无线处理器和TEF5100射频芯片进行了802.11p通信模块的硬件设计,并在嵌入式系统上进行了通信模块的软件设计,构建了车联网环境下高性能的DSRC通信系统。(2)根据车辆状态信息及道路信息检测的实际需求,首先重点研究了汽车CAN总线通信技术,结合GPS定位技术,设计并研制了车载信息采集单元,获取了车辆实时的运行状态信息及位置信息。然后基于地磁车辆检测技术和433MHz无线传感网技术,完成了路侧单元信息采集系统的软硬件设计,构建了路侧实时的交通流信息采集网络,最后对车载单元以及路侧单元信息采集系统的功能和信息采集的准确性进行测试与评估。(3)在实际的交通场景下,对基于802.11p协议的DSRC通信系统的通信性能进行了测试,并将其与基于Wi-Fi改进的DSRC通信系统进行了对比测试,验证了802.11p/DSRC通信系统的通信性能。通过实际测试表明,车辆在高速行驶情况下进行车-路及车-车通信时,802.11p通信技术在通信延迟、处理多径效应上具有很大的优势,是今后车联网技术中研究的重点。