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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：第一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。

目录
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
3.1.1  CAN网络的发展历程	35
3.1.2  CAN网络的结构特性	37
3.1.3  CAN网络在车载数据通信中应用	40
3.2  CAN网络通信协议	42
3.2.1  CAN的分层结构及功能	42
3.2.2  CAN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
3.3  CAN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
3.4  CAN总线的故障界定与总线管理	58
3.4.1  故障界定的规则	59
3.4.2  CAN总线故障的管理	61
3.5  基于Simulink的CAN网络通信协议仿真	62
3.5.1  Simulink模块的建立	63
3.5.2  Simulink网络性能的评价指标	64
第4章  基于时间触发的TTCAN	67
4.1  车载TTCAN网络的基本概念	68
4.2  TTCAN的时间触发通信	69
4.3  TTCAN的参考时间和参考消息	71
4.4  TTCAN中的基本循环	72
4.5  TTCAN中基本循环的时间窗	73
4.6  TTCAN的系统矩阵	75
4.7  TTCAN的全局系统时间	76
4.8  TTCAN的容错功能	78
4.9  TTCAN的应用和Simulink仿真	79
4.9.1  TTCAN的Simulink仿真	79
4.9.2  TTCAN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
5.1.1  LIN网络的发展历程	84
5.1.2  LIN网络的拓扑结构	84
5.1.3  LIN网络的特点	87
5.2  LIN网络的通信协议	88
5.2.1  LIN网络的帧结构	89
5.2.2  LIN网络帧的传输	95
5.3  LIN网络中帧的类型	97
5.3.1  LIN网络的无条件帧	97
5.3.2  LIN网络的事件触发帧	98
5.3.3  LIN网络的偶发帧	99
5.3.4  LIN网络的诊断帧	100
5.3.5  LIN网络的保留帧	101
5.4  LIN网络中的进度表	101
5.5  LIN总线的状态机	103
5.6  LIN网络的管理	105
5.6.1  LIN网络的唤醒	106
5.6.2  LIN网络的休眠	107
5.7  LIN总线的状态管理	107
5.8  LIN节点的硬件设计	108
5.8.1  LIN网络的协议控制器	110
5.8.2  LIN网络的总线收发器	111
5.8.3  LIN网络硬件电路设计的注意事项	112
5.9  LIN网络中的信号源	114
5.10  LIN网络中的信号处理、配置、识别和诊断	116
5.10.1  LIN网络中的传输层	116
5.10.2  LIN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
6.3.1  RFID技术的发展背景	144
6.3.2  RFID技术的特点	145
6.3.3  RFID技术的原理和结构	146
6.3.4  RFID的技术标准	153
6.3.5  RFID技术的应用	157
6.4  VANET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
6.5  VANET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
7.1.1  WLAN网络的发展历程	173
7.1.2  WLAN网络的拓扑结构	174
7.1.3  WLAN网络存在的问题	175
7.1.4  WiFi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

前言 
随着通信技术和汽车行业的迅速发展，早期的车载网络技术已经颇显陈旧。特别是随着智能汽车、智能交通的兴起和大面积推广，新一代车载网络技术已经开始得到长足的发展，并表现出迅猛的发展势头。
传统的车载网络技术以有线数据通信为主，如CAN总线、LIN总线等，虽然在安全性和可靠性方面有较大的优势，但其智能化程度低，兼容性较差。事实上，随着智能汽车的发展，多种智能网络并存、优势互补的要求也越来越明显。在传统有线车载网络的基础上，作为智能汽车、智能交通标志性通信传输方式的无线车联网技术也跃跃欲试。虽然目前无线车联网技术还没有大规模投产应用，但部分领头羊，如Google公司，已经在其Smart Car中率先大面积集成了无线车联网技术，在未来汽车的发展方向上做了初步的尝试。
当前市面上有很多有关车载网络的书籍，书中的内容主要以传统的有线网络为主，集中对CAN、LIN等网络的介绍，存在一定的局限性。部分书籍只讲解了最基本的入门知识，还不能真正为读者在以后的工程实践中提供最好的帮助，而有些书籍则主要面向业内专业人士，内容相对晦涩难懂，而且往往仅限于在某个很窄的工程应用领域进行分析介绍，很难拓展到其他分支学科中；而从国外引入的部分书籍，在翻译的过程中，有的是简单的字面翻译，甚至只是把所有的知识点简单地罗列在一起，不便于读者的学习。
本书由浅入深地讲述车载网络技术的知识点，以Simulink实例讲述科学和工程常用实例的仿真应用。书中所有的实例仿真都以MATLAB 7.x为版本，基本覆盖了从事车载网络工程研究所需要的知识点。
在本书的撰写过程中，得到了很多同事、友人的帮助，他们不仅为本书的编写提供了大量有关的参考资料、实验数据，还综合自身第一线的课堂讲授经验，为本书提供了不可多得的宝贵意见。本书还融合了作者在新西兰奥塔哥大学攻读计算机博士学位期间的研究成果和在平时实践项目中的实战经验，并把它从整个项目体系中抽象出来，用于教材中知识点的示例讲解，让读者能在学习书本知识的同时了解一定的工程实践内容，从而提高自己的动手操作能力。
本书从最初的酝酿、编写到最终的出版，得到了新西兰奥塔哥大学计算机系、南京林业大学汽车电子与交通工程学院各位领导、老师的大力支持和鼓励，他们也为书中的内容提出了很多宝贵的建议，在此深表谢意。同时，更要感谢我的家人，如果没有他们在背后的默默支持，这本书也不能如期出版。
由于时间紧迫，加之作者本人水平有限，书中难免会有疏漏和错误之处，真诚地恳请各位读者、同行批评和指正，同时也希望和大家一起学习和交流。

编著者

汽车电子

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。

本书紧跟技术发展，由浅入深地讲述车载网络技术的知识点，以Simulink实例讲述科学和工程常用实例的仿真应用。书中所有的实例仿真都以MATLAB 7.x为版本，基本覆盖了从事车载网络工程研究所需要的知识点。

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车载网络技术──基于Simulink仿真设计