《基于GPS的汽车监控技术的实现及其通信保密算法的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于GPS的汽车监控技术的实现及其通信保密算法的研究（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中山大学硕士学位论文基于GPS的汽车监控技术的实现及其通信保密算法的研究姓名：易宁申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：姜孝华20040508基于G P S 的汽车监控技术的实现及其通信保密算法的研究专业：硕士生：指导老师：摘检测技术与自动化装置易宁姜孝华副教授要本文主要内容是关于由中山大学交通中心负责，名为“基于G P S 技术下的行车记录仪的开发设计”的项目。项目的主要目的是实现高速公路上对特定行驶车辆的监控，并记录全部行车数据，以便更有效的利用运输资源。本文首先介绍了G P S 在国内应用的现状和发展的主要方向，以及G P S 在卫星定位方面的优势和原理方法；然后详细地介
2、绍了混沌理论以及目前混沌保密通信的发展现状；接着我逐步地叙述了整个项目的开发过程，包括硬件选择和硬件电路的构造，软件编程设计等；最后提出了混沌保密通信的实现方法。其中，混沌保密通信被作为整篇论文的重点和创新之处。研究中，采用了混沌键控和混沌掩盖作为加密的主要方式，结果表明整个加密系统具有良好的保密性和抗干扰性。本课题研究的完成，有效地提高了G P S 监控系统的安全性，奠定了基于混沌理论的加密算法体制的可信度。关键词：G P S ，行车监控，混沌通信，混沌键控，混沌掩盖T I T L E ：T H ER E S E A R C HA N DI M P L E M E N T A T I O N
3、O FT R A F F I CS U P E R V I S O R YC O N T R O LT E C H N O L O G YB A S E DO NG P SA N DI T SS E C U R EC O M M U N I C A T I O NA L G O R I T H MM A J O R ：D e t e c t i o nT e c h n o l o g ya n dA u t o m a t i cI n s t r u m e n tN A M E ：N i n gY iS U P E R V I S O R ：A s s o c i a t eP r o
4、f e s s o rX i a o h u aJ i a n gA B S T R A C TT h i st h e s i si sa b o u tap r o j e c tn a m e d ”T h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to ft r a f f i cr e c o r d i n gi n s t r u m e n tb a s e dO l lG P St e c h n o l o g y ”T h ec o m m u n i c a t i o nc e n t r eo fS u nY a t s e
5、nU n i v e r s i t yi si nc h a r g eo ft h ep r o j e c t T h ep u r p o s eo ft h ep r o j e c ti st or e a l i z et h es u p e r v i s o r yc o n t r o lo fa p p o i n t e da u t o m o b i l eo nf r e e w a y ，a n dr e c o r d i n gt h ed a t ao ft h ec a r , i no r d e rt ou s et h et r a n s p
6、o r tr e S O U r c em o r ee f f i c i e n t l y F i r s t l y ，t h et h e s i si n t r o d u c e dt h ea c t u a l i t yo fG P Sa p p l i c a t i o na n di t sm a i nd e v e l o pd i r e c t i o n ，a l s ot h ep r i n c i p l ea n dt h ea d v a n t a g eo fG P Si ns e c o n d a r yp l a n e to r i
7、e n t a t i o na r e a ；S e c o n d l y ，t h et h e s i sr e c o m m e n d e dt h eC h a o t i cT h e o r ya n di t sd e v e l o p i n gs t a t u si ns e c u r ec o m m u n i c a t i o n ；T h i r d l y ，Ig r a d u a l l yr e c o u n t e dt h ew h o l ed e v e l o pp r o g r e s s ，i n c l u d i n gh
8、 o wt oc h o o s eh a r d w a r ea n dt h es t r u c t u r eo fh a r d w a r ec i r c u i t ，a l s ot h ep r o g r a m m ed e s i g n ；L a s t l y ，Ib r o u g h tf o r w a r dm yc h a o t i cs e c u r ec o m m u n i c a t i o nm e t h o d T h em e t h o di sm yt h e s i s Sk e y s t o n ea n di ti s
9、t h em o s ti n n o v a t i v ep a r ti nm yt h e s i s Iu s e dc h a o sk e y i n ga n dc h a o sm a s k i n ga st h em a i nm a n n e r st oe n c r y p ti nm yr e s e a r c h ，a n dt h er e s u l ti n d i c a t e dt h a tt h ee n c r y p t i o ns y s t e mh a sn i c ec a p a b i l i t yi ns e c r
10、e c ya n da n t i - j a m m i n g T h ea c c o m p l i s h m e n to ft h et h e s i se f f e c t i v e l yi m p r o v e ds e c u r i t yo ft h es y s t e m ，e s t a b l i s h e dt h er e l i a b i l i t yo fc h a o t i ce n c r y p t i o na l g o r i t h m K e yW o r d s ：G P S ，T r a f f i cs u p e
11、 r v i s o r yc o n t r o l ，C h a o sc o m m u n i c a t i o n ，C h a o sk e y i n g ，C h a o sm a s k i n g第一章引言第1 章引言1 1 课题研究的意义和目的1 1 1 开发G P S 行车监控系统的意义全球卫星定位系统( G P S ) 是一种天基射频多边导航系统，它作为一种高科技应用技术，为人类社会带来了许多新产业的发展，并且在迅速地深入到人们的生活当中。正如一些专家们所说：“G P S 的应用，仅受人们的想象力制约。”G P S 问世以来，已充分显示了其在导航，定位领域的霸主地位
12、。许多领域也由于G P S 的出现而产生革命性变化。目前，几乎全世界所有需要导航，定位的用户，都被G P S 的高精度，全天候，全球覆盖，方便灵活和优质价廉所吸引。G P S 导航技术是快速正确引导载体到达目的地的一种技术，它对提高汽车运行效率、节约能源有着重要意义。据“国际经济合作与发展组织”调查，在工业化国家由于驾驶员缺少有关导航信息而造成交通延误，平均每年损失数十亿美元。有关专家预测，到2 0 0 5年，如果仍旧没有采用导航技术等控制措施，这种损失将增长5 倍。G P S 导航技术与其他信息处理系统相互配合，可以很好的解决这一难题。驾驶员可以在了解自己方位的同时查询到自己的最佳行驶路线。
13、可见，G P S 对汽车智能化有着重要的意义。我国的G P S 应用发展势头迅猛，短短几年，G P S 在我国的应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域，G P S 的广泛应用改变人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益。可以说，G P S 在我国的应用前景是无限的。1 1 1 1G P S 应用现状G P S 按照其作用分类可分为：l 、G P S 应用于导航主要是为船舶，汽车，飞机等运动物体进行定位导航。例如第一章引言l _ 船舶远洋导航和进港引水2 飞机航路引导和进场降落3 汽车自主导航4 地面车辆跟踪和城市智能交通管理5 紧急救生6 个人旅游及野外探险7 个人通
14、讯终端( 与手机，P D A ，电子地图等集成一体)2 、G P S 应用于授时校频1 电力，邮电，通讯等网络的时间同步2 准确时间的授入3 准确频率的授入3 、G P S 应用于高精度测量1 各种等级的大地测量，控制测量2 道路和各种线路放样3 水下地形测量4 地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测5 G I S 应用6 工程机械( 轮胎吊，推土机等) 控制7 精细农业我们可以很明显的看到，如今的G P S 已经广泛应用到各行各业当中，其中最为人们所熟知的就是车辆监控调度技术。例如公交车、出租车、运钞车以及高速公路上的氏途运输车辆的监控。从发展趋势来看，国内G P S 市场呈现出两个重点。其
15、中之一是以车载导航为核心的移动目标监控、管理与服务系统。在G P S 应用领域中。车辆应用所占的比例较大。最初G P S 车辆应用一般分为车辆跟踪、车辆导航两大系统。但当M o t o l o r a 推出将车辆导! 航与跟踪集于一体的车辆信息系统( T e l e m a t i c s ) 后，它就成了发展的方向。以车辆防盗为例，一般分为静态车辆防盗与动态车辆追踪两种。前眷魁指车主离开汽车，停泊的车辆遭遇偷盗、毁坏、移动时，车辆通过自身的监控系统向G P S 监控中一L 、发出警报，并自动与车主手机联系、电话报警等。后者则可对行使中的被盗车辆进行定位跟踪、车况监听、车迹记录，甚至控制车辆断
16、电、断油等。纵观目前的应用现状，展现在我们面前的是G P S 的广阔前景。下一代星群的扩大将会满足所有导航、测量和定时的需要。潜在的软、硬件因素的改进将会使预期目的更快地实现。实时数据传输将会变得廉价而容易实现。精度将会在价格降低的前提下提高一个数量级。所以说对基于G P S 的汽车行车状态监控器的研究对发展我国智能交通技术具有重要意义。1 1 2 现代信息安全与混沌通信应用研究的进展随着I n t e r n e t 技术与多媒体技术的发展，数字化信息可以以不同的形式在网络上进行快捷方便的传输。多媒体通信已经逐渐成为人们之问信息交流的主要手段之一。因此，信息安全显得越来越重要。信息安全是一个关系国家安全和主权、社会的稳定、民族文化的继承和发扬的重要问题，网络信息安全涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科。通信技术历来被称为世界经济和军事的生命线，而网络通信中的保密技术则是核心技术之一，它从来就是最激烈的竞争领域之一。因此，网络安全，通信保密问题特别重要，任何这方面
