车载网络技术

本书以通信技术为基础，对车载网络技术进行详细介绍，并通过Simulink仿真实例将作者长期实践中积累的经验和心得融入书中。全书共7章，按内容的难度不同划分为两部分：靠前部分为有线车载网络技术，主要介绍车载网络通信技术的概念、基础知识、模型和基本应用等，包括传统车载网络的结构和模型、控制器局域网CAN、TTCAN、局部连接网络LIN等；第二部分为无线车载网络技术，主要介绍当前新型智能无线网络在车辆通信中的应用，包括蓝牙、射频通信RFID技术、自组织车载网络VANET，以及车载WLAN、车载WiFi和MOST网络技术等。 本书通俗易懂，内容由浅入深，尤其是结合Simulink实例进行仿真和分析，有利于帮助读者理解和掌握车载网络技术的基础知识和应用。

肖广兵，博士，南京林业大学教师，具备丰富的实践和教学经验，编写的图书技术新、实用性强，深受读者好评。

第1章初识车载网络1
1.1车载网络简介1
1.2车载网络的发展历史3
1.2.1车载网络的背景3
1.2.2车载网络的发展历程4
1.3车载网络的分类和功能特点8
1.3.1车载网络的分类8
1.3.2车载网络的功能特点11
1.4车载网络的应用仿真13
1.4.1车载网络的仿真平台13
1.4.2车载内部网络及其Simulink仿真实例16
1.4.3车载外部网络及其Simulink仿真实例17
第2章车载网络的基本结构与模型20
2.1车载网络的结构与组成20
2.1.1有线式车载网络的拓扑结构21
2.1.2无线式车载网络的拓扑结构22
2.2现场总线技术24
2.2.1现场总线的基本概念24
2.2.2现场总线的功能和特点25
2.2.3几种常见的现场总线25
2.3车载网络的参考模型30
2.3.1有线车载网络的参考模型31
2.3.2无线车载网络的参考模型32
第3章控制器局域网络（CAN）34
3.1车载CAN网络的基本概念34
3.1.1CAN网络的发展历程35
3.1.2CAN网络的结构特性37
3.1.3CAN网络在车载数据通信中应用40
3.2CAN网络通信协议42
3.2.1CAN的分层结构及功能42
3.2.2CAN协议的消息帧44
3.2.3非破坏性仲裁47
3.2.4抗干扰位填充技术与CRC校验48
3.2.5远程帧、出错帧和超载帧以及帧间结构49
3.3CAN网络的物理层51
3.3.1标准网络模型51
3.3.2物理信令PLS子层的网络规范52
3.3.3物理介质附件子层的网络规范55
3.4CAN总线的故障界定与总线管理58
3.4.1故障界定的规则59
3.4.2CAN总线故障的管理61
3.5基于Simulink的CAN网络通信协议仿真62
3.5.1Simulink模块的建立63
3.5.2Simulink网络性能的评价指标64
第4章基于时间触发的TTCAN67
4.1车载TTCAN网络的基本概念68
4.2TTCAN的时间触发通信69
4.3TTCAN的参考时间和参考消息71
4.4TTCAN中的基本循环72
4.5TTCAN中基本循环的时间窗73
4.6TTCAN的系统矩阵75
4.7TTCAN的全局系统时间76
4.8TTCAN的容错功能78
4.9TTCAN的应用和Simulink仿真79
4.9.1TTCAN的Simulink仿真79
4.9.2TTCAN的应用场合81
第5章局部连接网络（LIN）83
5.1车载LIN网络的基本概念83
5.1.1LIN网络的发展历程84
5.1.2LIN网络的拓扑结构84
5.1.3LIN网络的特点87
5.2LIN网络的通信协议88
5.2.1LIN网络的帧结构89
5.2.2LIN网络帧的传输95
5.3LIN网络中帧的类型97
5.3.1LIN网络的无条件帧97
5.3.2LIN网络的事件触发帧98
5.3.3LIN网络的偶发帧99
5.3.4LIN网络的诊断帧100
5.3.5LIN网络的保留帧101
5.4LIN网络中的进度表101
5.5LIN总线的状态机103
5.6LIN网络的管理105
5.6.1LIN网络的唤醒106
5.6.2LIN网络的休眠107
5.7LIN总线的状态管理107
5.8LIN节点的硬件设计108
5.8.1LIN网络的协议控制器110
5.8.2LIN网络的总线收发器111
5.8.3LIN网络硬件电路设计的注意事项112
5.9LIN网络中的信号源114
5.10LIN网络中的信号处理、配置、识别和诊断116
5.10.1LIN网络中的传输层116
5.10.2LIN网络中的应用层118
第6章无线车载网络技术127
6.1无线车载网络技术简介128
6.2蓝牙技术在车载网络中的应用129
6.2.1蓝牙技术的发展历史130
6.2.2蓝牙技术在汽车上的应用131
6.2.3蓝牙的基带规范132
6.2.4蓝牙的物理通道与链接134
6.2.5蓝牙通信的分组136
6.2.6蓝牙通信的纠错141
6.2.7蓝牙通信的逻辑信道143
6.3射频技术RFID在车载网络中的应用144
6.3.1RFID技术的发展背景144
6.3.2RFID技术的特点145
6.3.3RFID技术的原理和结构146
6.3.4RFID的技术标准153
6.3.5RFID技术的应用157
6.4VANET技术在车载网络中的应用158
6.4.1车载自组织网络VANET的特点160
6.4.2车载自组织网络VANET的发展历史161
6.4.3车载自组织网络VANET的体系结构162
6.4.4车载自组织网络VANET的通信协议164
6.5VANET在Simulink中的仿真167
第7章无线局部连接网络（WLAN）171
7.1车载WLAN网络的基本概念171
7.1.1WLAN网络的发展历程173
7.1.2WLAN网络的拓扑结构174
7.1.3WLAN网络存在的问题175
7.1.4WiFi技术在车载网络中的应用176
7.1.5车载WiFi的发展背景177
7.1.6车载WiFi的体系结构178
7.2车载MOST网络182
7.2.1车载MOST的基本概念182
7.2.2车载MOST的基本结构184