本書介紹了汽車音視頻技術的基礎知識、汽車音響及汽車視頻播放設備的工作原理, 同時講述了音響改裝技術, 并以汽車導航設備為平臺, 講解了北斗及GPS導航定位原理, 對時下流行的汽車無線網絡及相關車載電子設備也有介紹。
本書可作為應用型本科、高職汽車電子及相關專業的教材, 也可供從事車載電子產品研究、開發、制造、生產和管理等方面的工程技術人員參考
隨著汽車技術的發展及各種高新技術在汽車上的應用，汽車已經由傳統的機械裝置逐漸演變為一個集機械、電子、計算機、控制、通信等技術于一體的復雜系統，這一過程也被稱為汽車的電子化，相關的技術通常被稱為汽車電子技術。汽車電子技術按其功能分為汽車電子控制技術和車載電子技術。車載電子技術尚無標準定義，本書討論的對象一般是指車載電子設備，即在汽車環境下獨立使用的電子設備，它主要用于提高汽車的娛樂性、提供各類信息或附屬功能，一般包括汽車音響、車載導航系統、信息系統、車載電話及其他娛樂和輔助系統等。也有觀點把部分車身控制系統也劃歸車載電子設備的范疇(此部分不納入本書講述范圍)。
汽車電子技術作為一門電子技術和汽車技術的交叉學科，其重要性越來越引起人們的重視。汽車電子化的過程不僅僅體現在發動機和底盤的電控系統，而且體現在各種中高檔轎車的車載電子系統。根據2010—2015年汽車電子領域技術模塊專利分布統計，發動機、底盤電子控制系統和安全控制系統占汽車電子的比例分別為17%、16%和13%，而娛樂與信息網絡系統作為車載電子的典型代表占比達到20%，如果加上34%的車身控制系統，二者總比例將超過前三者的總和。車載電子技術不僅可以方便、豐富人們的生活，同時也是汽車電子技術研究和應用的重要領域。
車載電子設備從早期只有收音機等音響設備發展到目前支持播放DVD視頻、衛星導航、無線通信等系統。當前中高檔轎車的發展趨勢是人、車、環境充分交互，車載信息平臺集電子、通信、網絡、嵌入式等技術于一體，除了普通的車載多媒體影音娛樂外，普遍配備車載電話、信息導航、無線上網、智能交通、輔助駕駛等先進技術。近年來，蘋果、谷歌等IT企業和寶馬、奔馳、通用等眾多汽車企業深入開展智能導航、自動駕駛等方面的合作，這些是移動互聯網和車載電子技術結合的生動實例。隨著北斗衛星導航系統在我國完成區域系統建設，并提供正式運行服務，北斗車載應用已成為北斗應用市場的一個極其重要的領域。當前眾多車載導航上下游企業都在爭奪這個市場份額，這為車載電子技術增加了一個新的課題。
為滿足相關教學需求，國內外出版過多部汽車音視頻改裝及汽車導航的專業書籍，但這些著作并沒有從整體上講述車載電子技術的應用狀況，要么側重于傳統的汽車音視頻改裝，要么側重于GPS導航技術原理講解，且很少有教材引入信息及網絡系統等車載電子應用技術，無法滿足汽車電子專業學生對相關知識學習的需求。鑒于此，作者在多年來講授“汽車音視頻技術”“汽車導航技術”“車載電子技術”等課程的基礎上，編寫了此書。在編寫過程中，注意把握車載電子技術發展的趨勢，引入北斗導航技術的最新知識和汽車信息網絡的最新應用，把握好傳統與革新的關系，從結構和基本原理出發，敘述深入淺出，對車載電子應用技術進行了詳細、全面、深入的介紹和分析。
本書共7章。第1章主要介紹汽車音視頻技術的基礎知識和主要設備，第2章介紹基本電路知識、無線電調諧器、CD及MP3等汽車音頻設備，第3章介紹視頻光盤、圖像顯示設備及汽車音視頻改裝，第4章介紹衛星導航的基礎知識，第5章介紹衛星導航系統的應用，第6章介紹無線通信技術基礎知識，第7章介紹車載短距離無線通信應用。本書可作為應用型本科、高職汽車電子及相關專業的教材，也可供從事車載電子產品研究、開發、制造、生產和管理等方面的工程技術人員參考。
參加教材編寫的人員有： 張凱(第1~3章)、于湛(第4章)、李正國(第5~7章)、李武鋼(部分素材)。李正國任主編，張凱任副主編。
在本書編寫過程中查閱了大量的書籍、文獻和資料，引用了其中一些技術資料和圖表，在此謹向作者表示感謝。同時，在討論教材體系結構安排和資料收集時，得到了朱方來老師及眾多車載電子產品企業的幫助，在此表示衷心的感謝。
限于編者水平，疏漏之處在所難免，懇請讀者不吝賜教。
編者2017年8月
第1章汽車音視頻技術基礎
1.1音視頻技術基礎知識
1.1.1音頻技術基礎
1.1.2視頻技術基礎
1.2數字音頻與數字視頻
1.2.1模擬與數字信號
1.2.2數字音頻技術
1.2.3數字視頻技術
1.3汽車音視頻設備概述
1.3.1汽車音頻設備
1.3.2汽車視頻設備
思考題
第2章汽車音頻技術應用
2.1電子元件與基本電路
2.1.1電阻器
2.1.2電容器和電感器
2.1.3半導體元件
2.1.4基本元件電路
2.1.5諧振電路
2.2無線電及調諧器原理
2.2.1無線電信號收發
2.2.2調幅與調頻收音機
2.2.3立體聲廣播與數字調諧器
2.3音頻光盤和音頻設備
2.3.1CD機結構組成
2.3.2CD信號記錄和重放
2.3.3激光頭拾音技術
2.3.4MP3及汽車音頻接口
思考題
第3章汽車視頻技術應用
3.1視頻光盤和視頻設備
3.1.1VCD及SVCD
3.1.2DVD
3.2視頻顯示與視頻編輯
3.2.1視頻顯示設備
3.2.2視頻編輯基礎
3.3汽車音視頻改裝實踐
3.3.1相關改裝器件
3.3.2系統改裝前拆解
3.3.3改裝類型和原則
3.3.4改裝過程
3.3.5改裝后的系統調試
思考題
第4章衛星導航技術基礎
4.1導航概述
4.1.1導航的意義
4.1.2地理大發現與導航技術的發展
4.2衛星導航系統
4.2.1衛星多普勒導航定位系統
4.2.2GPS衛星導航定位系統
4.2.3GLONASS衛星導航定位系統
4.2.4GALILEO衛星導航定位系統
4.2.5COMPASS北斗衛星導航系統
4.3空間與時間坐標系
4.3.1地球坐標系
4.3.2天球坐標系
4.3.3時間系統
思考題
第5章衛星導航技術應用
5.1GPS導航衛星
5.1.1GPS導航衛星運行規律及基本軌道參數
5.1.2GPS導航衛星發送的信號
5.1.3GPS導航電文
5.1.4導航衛星位置的計算
5.2GPS接收機與偽定位原理
5.2.1GPS接收機
5.2.2相關接收與載波跟蹤
5.2.3衛星定位算法
5.2.4GPS系統定位誤差分析
5.3衛星導航系統的應用領域
5.3.1GNSS產業鏈
5.3.2GNSS應用分類
5.3.3GNSS的主要應用領域
5.4衛星導航在交通運輸業的應用
5.4.1汽車自主導航
5.4.2車輛跟蹤與監控
5.4.3實時交通信息服務
5.4.4汽車智能信息系統
5.4.5列車運營監控系統
5.4.6航空應用
思考題
第6章無線通信技術基礎
6.1無線傳輸基礎
6.1.1電磁波的基本知識
6.1.2電磁波的傳播及頻譜
6.2無線通信方式
6.2.1數字微波中繼通信
6.2.2移動通信
6.2.3衛星通信
6.3無線通信技術
6.3.1擴頻技術
6.3.2復用和多址技術
6.3.3調制技術
6.3.4天線技術
6.3.5損傷和衰落
思考題
第7章車載無線通信應用
7.1無線局域網
7.1.1無線局域網的概念
7.1.2無線局域網的鏈路結構
7.1.3無線局域網的組建
7.2無線傳感器網絡
7.2.1無線傳感器網絡的概念
7.2.2無線傳感器網絡的特點
7.2.3無線傳感器網絡的組建
7.2.4無線傳感器網絡的應用
7.3藍牙及其車載應用
7.3.1藍牙基礎
7.3.2藍牙系統的組成與實現
7.3.3藍牙車載免提應用
7.4其他車載無線應用
7.4.1紅外通信技術
7.4.2射頻識別技術
7.4.3倒車雷達技術
思考題
參考文獻
第1章汽車音視頻技術基礎
在數字音視頻產品大量應用的今天，幾乎到處都可看到數字音視頻技術的應用，汽車作為一款高度集成化的機電產品，引入了越來越多的音視頻設備。本章將介紹音頻和視頻基礎知識、音視頻信號數字化和典型汽車音視頻設備。
1.1音視頻技術基礎知識
1.1.1音頻技術基礎
音頻指人耳可以聽到的頻率在20Hz~20kHz之間的聲波(包括噪聲)，在有些時候也指儲存這些聲音內容的文件。
1. 聲音的產生和傳播
聲音是一種波動現象，產生波動的物體稱為聲源，如人的聲帶、樂器等。聲波達到的空間范圍稱為聲場，聲場中能夠傳遞聲音的媒質稱為聲場的傳播媒質。要聽到聲音，必須同時具備3個基本條件： 首先要存在聲源； 其次要有傳播媒質(傳聲介質，如空氣、水等)； 最后要有人耳聽覺。
與其他波動現象一樣，聲波同樣存在波動的振幅、頻率和相位。所謂振幅就是振動的幅度； 頻率則是每秒內往復振動的次數，聲波的頻率就是聲音的頻率，其單位為赫［茲］(Hz)； 相位則描述簡諧振動在某一瞬時的狀態，用相位角表示。圖11對比了不同振幅、頻率和相位的波動現象。
圖11不同振幅、頻率、相位的波動對比
聲波在傳播中會產生直射、反射、折射、繞射和散射等現象。
(1) 直射： 人耳直接接收到從聲源傳來的聲音稱為直射聲，它具有聲源本身的特性。
(2) 反射和折射： 聲波從一種媒質進入另一種媒質的分界面時，會產生反射現象； 遇到障礙物時，還有一部分聲波將進入障礙物而產生折射。
(3) 繞射(衍射)： 當聲波遇到墻面或其他障礙物時，會有一部分聲波繞過障礙物的邊緣而繼續向前傳播，這種現象稱為繞射。
(4) 散射： 聲波傳播過程中朝多個方向作不規則反射、折射或衍射稱為聲波的散射。例如小功率揚聲器可使較大范圍復雜聲場的聽眾聽到聲音，這就是聲音散射的結果。
聲波在傳播過程中，遇到墻面、天花板或其他各種物體的表面時形成聲波反射，并在這些表面產生摩擦而消耗能量從而產生聲能衰減，即障礙物對聲波的吸收。在建筑物內，常利用某些特殊材料來吸收聲能以減弱反射聲，達到控制混響時間和消除回聲的目的。
幾個聲源產生的聲波同時在空氣媒質中傳播，各分支振動獨立地參與疊加的現象稱為聲波的疊加。其中具有實際意義的是兩個頻率相同、振動方向相同、相位相同或相位差恒定的聲波在空間疊加。對于空間內的不同點，由于兩個聲波的相位差不同，因而疊加結果會使空間某些點的聲波合成幅值加強，產生相干波。
聲波在空氣中傳播時，引起介質質點振動，使空氣產生疏密變化，這種由于聲波振動而對介質(空氣)產生的壓力稱為聲壓，單位為帕(Pa)或牛頓/米2(N/m2)。人耳能聽到的最低聲壓為0.0002μbar（1個標準大氣壓為1巴（bar）1bar=100kPa。），稱為可聽閾(又稱聽閾)； 當聲壓增大到200~2000μbar時，人耳會產生難受的感覺，稱為痛閾。聲壓級是指聲壓與基準聲壓之比并以10為底的對數的20倍。對于空氣聲，規定基準聲壓P0=2×10-5Pa，即0.0002μbar。聲壓級的單位為分貝，通常以dB為單位，它描述了聽覺與聲功率的變化關系，即LP=20lgP/P0，其中P為聲壓，P0為基準聲壓。
……
新書資訊