论文基于5G技术的自动驾驶的汽车通信系统优化设计是关于本文可作为相关专业优化设计论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文优化设计论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
一、背景
通信技术发展有着悠久的历史,在古代人们就掌握了飞鸽传书、烽火狼烟、驿马传递等传统的通信手段.
1G：使用模拟通信,只能进行语音通话,不能进行短信、数据上网等业务,使用模拟调试、频分多址技术,频率复用度和系统容量都很低,抗干扰性也很差.
2G：开启了数字通信时代,主要是G网络制式,通话质量、系统容量以及功能相比1G做到到了极大提升,除了语音通信,还可以进行短消息、上网等活动.当前我们依然在使用2G网络进行通信.2G的主要缺点在于网络速率低,仅支持低速率的网络应用.
3G：开启了移动通信新纪元,在新的频谱上制定了新的标准,能够使用更高的传输速率,视频通话、大量数据传输更为普遍.
4G：LTE（Long Term Evolution,长期演进）引入了正交频分复用（OFDM）和多输入多输出（MIMO）等关键技术,显著提升了数据传输速率和频谱效率,也降低了网络部署和维护成本,是当前主流的通信技术.
5G：最新一代的通信技术,目前还处在研究试验阶段.5G通信技术将具备高速率,大連接,低时延,高可靠,低功耗的特点,从而使万物互联成为可能.5G将使我们未来生活的方方面面更加美好和便捷,是不可阻挡的发展趋势.
在汽车生产出来不久,发明家们就已经开始研究自动驾驶技术了,1925年美国一家无线电控制公司展示了一个量无线电控制的无人驾驶车辆,这辆车安装了无线电接收和控制装置,有人在另一辆车上通过无线电遥控操作,这与我们现在理解的自动驾驶不同,但这是人类在自动驾驶领最早的一次尝试,表达了人们想要解放双手,实现无人驾驶的梦想.显然,在各种技术中,通信技术的发展是实现无人驾驶必不可少的环节之一.
5G技术使做到通信的网络速率、可靠性、时延做到到保障,为车联网自动驾驶、AR、VR、触觉互联网、工业控制等新应用提供支撑.
华为在韩国完成了5G技术的高低频组网,连续覆盖,移动IPTV,4K视频,无人机的测试.德国也在进行基于5G网络的车联网实验.
自动驾驶的发展过程可分为不同的三个阶段：辅助驾驶阶段,这一阶段驾驶员仍旧是操作主体,车辆具备车道保持、自适应巡航等技术辅助驾驶；半自动驾驶阶段,计算机操纵下的自动驾驶系统完成到达目的地的过程,受限于法律法规等因素,自动驾驶仍旧不能作为驾驶行为的主体,只可作为备用系统完成行驶；全自动驾驶阶段,技术、成本、法律法规等因素都允许的条件下,计算机控制的自动驾驶系统,驾驶员也可以随时对操作系统进行控制工作的交接.
传统汽车公司,从先进的驾驶辅助系统（ADAS）切入,逐步实现从辅助驾驶到无人驾驶的过渡.以特斯拉（Tesla）为代表的新兴汽车公司,也在自动驾驶技术上取做到了突破性进展,采用传感器与各种具体应用场景相结合.他们研发的无人驾驶汽车已经投入使用了.
自动驾驶技术需要多个传感器搜集多个环境数据,并需要把这些大量数据发送给其他车辆以及数据中心,当前可用于自动驾驶的通信系统只有DSRC（专用短程通信网络）、LTE,目前的通信技术具有很多缺点,传输速率,传输时延,连接数量不能做到到保障.
随着5G技术的发展成熟,可以把5G通信技术应用到车联网中,实现对当前自动驾驶技术的通信系统优化,提升数据传输速率、传输时延、车辆的连接数量.5G时代到来,无人驾驶和车联网才能真正发展起来,并进入我们的日常生活.
自动驾驶技术的发展和普及具有重大的现实意义,是顺应时展趋势的产物.自动驾驶将大幅提升车辆安全性,减少交通事故,并极大程度的降低交通拥堵.同时,该结束也将释放大量劳动力,推动产业革新.甚至在不久的将来,人们可能不再需要停车场,把乘客送到目的地后,车辆将自动接待下一位乘客或者自行寻找停车点.这样会让出行变做到更加便捷,免除出行者的后顾之忧.
二、5G技术和车联网技术的相关原理
5G通信需要建设大量基站,每个基站创建多个小区.在此对小区做一个简单的功能说明,小区基站无线信息的一个扇形服务区域,会提供广播信息和专用信道,以实现手机或者终端的接入和通信.
车联网就是以汽车为载体开展的信息服务,实现人、路、车的协同,是通信技术和信息技术结合体.车将实现自动驾驶,车辆监控,运营管理,安全节油；路将实现道路状况监控,交通服务,电子地图实时更新；人将在车联网自动驾驶技术中将失去主体作用,将作为一个辅助角色,更多的是体验娱乐、信息咨询.
三、车联网V2X通信的实现
(一)信息贡献和移动自组织网络的设计
公路上行驶的车辆来来往往,川流不息.自动驾驶的车与车之间需要交互数据.成千上万汽车的行驶在不同的城市不同的街道,实现所有车辆的信息交互是艰难的,也是浪费通信资源的.比如相隔100公里的两个车辆之间的信息交互,对于每一辆车来说是没有用的数据.所以需要将对彼此交互的信息有用的车辆组织到一个小网络中,形成一个彼此依赖的车辆群,形成移动自组织网络.
移动自组织网络是一种的临时性自治网络系统,网络拓扑结构动态变化,由于车辆随机移动、随时熄火停车、网络拓扑结构随时可能发生变化,而且变化的方式和速度都是不可预测的.需要设计一套移动自组织网络的方案,既要保证网络的组建灵活,还需要保证通信的可靠.
自组织网络组建的方案设计： 每个车辆都会接入一个小区,把自己的一些基本信息（含GPS位置信息）上报给小区,小区将这些信息广播发送,接入该小区的其他车辆就会收到这些信息,每个车辆都可以保存这些车辆的信息,接入同一个小区车辆就自组织形成一个网络,也就是一个群,群内的车辆都可以发送自己传感器探测到的数据给其他车辆.当车辆驶出该小区的覆盖范围时,切换到另一个小区时,就加入另一个小区下的组织网络,和该小区下的所以车辆通信.
总结:本文是一篇关于优化设计论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
参考文献：
1、 英国为自动驾驶电动汽车项目提供3.9亿英镑资助 英国财政大臣Philip Hammond近期宣布，英国政府将拿出3 9亿英镑的资金，用以加速推动电动汽车和自动驾驶汽车的发展。在向议会提交了第一。
2、 2019中国汽车论坛嘉宾热议自动驾驶技术 从汽车诞生之初开始，安全、轻松的驾驶就成为了人类不断追求的目标，而随着技术的进步，无人驾驶技术成日益成为现实。在2016中国汽车论坛上，各界嘉宾。
3、 捷豹路虎将招聘5000人开发自动驾驶和电动技术 英国最大的汽车制造商捷豹路虎将雇佣5000名员工，以提高其自动技术和电动技术的开发。目前，捷豹路虎在全球拥有超过4万名员工。该公司表示，将招聘1。
4、 近四成德国人想买自动驾驶汽车 德国信息技术、电信和新媒体协会的一项最新调查显示，37%的德国成年人希望购买一辆自动驾驶汽车。调查抽样包括1010名年龄在18岁以上的德国人，其。
5、 美国为自动驾驶汽车拟定新规 美国交通运输部日前颁布了最新的“联邦自动驾驶汽车政策”，首次将自动驾驶安全监管纳入到联邦法律框架内。舆论认为，此举将解决自动驾驶汽车的合法性问题。
6、 自动驾驶汽车面临悖论 五月初的一天清晨，大众电子研究实验室的高级工程师BrianLathrop坐在特斯拉ModelS车里沿着弗吉尼亚州布莱克斯堡附近的一条马路行驶。虽。