0 引言
　　隨著機動車輛規模的快速增長，道路堵塞、交通事故、環境污染、能源浪費等現象變得越來越嚴重，采取手段改善日趨嚴重的交通狀況就愈顯迫切。GPS，GIS，3G等新技術在車載導航和目標監控領域的應用使得研究智能交通系統（Intelligent Transportation Systems，ITS）不斷獲得突破，作為ITS的關鍵之一：客運車輛監控系統發展也極為迅速，但研究成果表明，在目前該類車輛監控產品的使用和測試中還存在諸如定位不夠準確、終端和監控中心數據實時傳輸困難、精度不高、價格昂貴等問題。針對以上關鍵技術及難題，本文設計了一種基于差分GPS定位及中國聯通3G通信技術的客運車輛視頻監控系統。
　　1 客運車輛監控系統解決方案
　　1．1 客運車輛監控系統架構
　　基于GPS定位及3G通信的客運車輛監控系統在客運車輛上安裝車載終端主機、車載攝像機、無線網傳模塊等，對車內外情況進行實時監控；監控指揮中心對前端獲取的實時數據進行分析，系統結構如圖1所示。
　　
　　1．2 系統各組成部分說明
　　1．2．1 車載視音頻監控模塊
　　在車輛進出口及重要位置安裝視頻攝像機，獲取車內外的視頻信號，并傳輸給車載終端主機；車載視頻監控終端負責采集視音頻數據、數字化壓縮處理，并進行數據實時保存在車載終端的硬盤內。
　　1．2．2 信患交互模塊
　　車載終端主機可通過3G無線網絡（中國聯通WCDMA）與中心平臺進行交互上傳車內外視頻圖像信息及報警信號；GPS衛星定位數據以及語音信息等交互功能。
　　1．2．3 GPS定位模塊
　　車載終端主機可采集GPS衛星定位信息，并通過3G無線網絡（中國聯通WCDMA）上傳至與中心平臺；中心平臺屏幕顯示車輛所在位置、速度、方向角等信息；并可實現車載電話功能。
　　1．2．4 中心管理平臺
　　通過3G無線網絡（中國聯通WCDMA）對車載終端主機進行集中管理；中心管理平臺具備車輛調度、車輛報警處理、遠程指揮等功能。
　　1．2．5 車載終端主機說明
　　組成：需要定位、跟蹤的車輛需安裝車載單元稱為車載終端。車載終端組成包括主機（由GPS接收機、WCDMA收發模塊、數字視頻服務器等構成）、顯示設備、其他數據采集設備如攝像頭等。
　　功能模塊：車載終端是客運車輛監控調度的重要部件，GPS接收機完成GPS衛星信號的分析計算，通過WCDMA通信模塊發送給GPS調度管理中心。顯示設備可收發消息、實現調度功能、發出提示信息，攝像頭可拍照并由主機將數據上報到中心。
　　2 系統關鍵技術分析
　　2．1 差分GPS定位技術
　　差分GPS（Differential GPS，DGPS）定位需要至少2臺GPS信號接收機，分別安放在運動載體（客運車輛）和基準站（已知點位坐標）上，前者稱為動態GPS信號接收機，后者稱為基準GPS接收機。二者同步地對一組在視GPS衛星進行觀測，基準接收機為動態接收機提供差分改正數，并稱為DGPS數據，動態接收機利用自己的GPS觀測值和來自基準接收機的DGPS數據精確地解算出運動實體的三維坐標。只有一臺基準接收機用來發送“偽距校正值”的DGPS測量模式叫做單基準站偽距DGPS測量，其工作原理可通過圖2直觀表示。
　　
　　實際操作中把基準接收機設在監控中心，動態接收機則放于客運車輛上，經測試，DGPS測量可以把單點動態實體定位精度提高到10 m之內，也可以較好的解決GPS靜態定位漂移的問題。
　　2．2 WCDMA無線數據傳輸技術
　　第三代（3G）無線通信技術中寬帶碼分多址（Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA）技術是全球商用時問最長，技術成熟、可演進性最好的。具有網絡速度快、支持業務廣、終端種類多、國內覆蓋范圍廣的特點，這也是本文采用此技術的原因。
　　WCDMA采用直接序列擴頻碼分多址（DSCDMA）、頻分雙工（FDD）方式，碼片速率為3．84Mc／s，載波帶寬為5 MHz。基于Release99／Release 4版本，可在5 MHz的寬帶內提供最高384 Kb／s的用戶傳輸速率。WCDMA能夠支持移動／手提設備之間的語音、圈像、致據以及視頻通信，速率可達2 Mb／s（對于局域網而言）或384 Kb／s（對于寬帶而言）。輸入信號先被數字化，然后在一個較寬的頻譜范圍內以編碼的擴頻模式進行傳輸，窄帶CDMA使用的是200 kHz寬度的載頻，而WCDMA使用的則是一個5MHz寬度的載頻。