1. 本选题研究的目的及意义
随着汽车电子技术的迅速发展，车载网络技术的应用日益广泛，其中控制器局域网（ControllerAreaNetwork，CAN）总线作为一种成熟、可靠的车载通信协议，在汽车电子系统中扮演着至关重要的角色。
CAN总线能够实现车辆各控制单元之间的高效数据传输，为车辆的安全、舒适、节能和环保等方面提供有力保障。
然而，随着车辆功能的不断增加，车载电子系统变得越来越复杂，CAN总线上的数据量也呈爆炸式增长。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着汽车电子技术和车联网技术的快速发展，CAN总线数据汇集器作为车载网络数据采集和处理的关键设备，受到了国内外学者的广泛关注和研究。
1. 国内研究现状
国内在CAN总线数据汇集器的研究方面起步较晚，但近年来发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题将针对CAN总线数据汇集器的关键技术进行研究，设计并实现一种高性能、高可靠性的CAN总线数据汇集器，主要研究内容如下：
1.CAN总线数据采集技术研究：研究CAN总线通信协议，掌握CAN总线数据帧格式和传输机制，选择合适的CAN总线控制器芯片，设计CAN总线数据采集电路，编写CAN总线数据采集程序，实现对CAN总线数据的实时、准确采集。
2.数据预处理算法研究：针对CAN总线数据量大、冗余信息多的特点，研究数据滤波、数据压缩等预处理算法，去除数据噪声，降低数据冗余，提高数据处理效率。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、实验研究和仿真验证相结合的方法，逐步推进，具体步骤如下：
1.理论学习阶段：深入学习CAN总线通信协议、数据采集技术、数据处理算法、嵌入式系统设计等相关理论知识，为课题研究奠定坚实的理论基础。
2.需求分析阶段：调研CAN总线数据汇集器的应用需求，分析系统功能需求和性能需求，制定详细的系统设计方案。
3.系统设计阶段：根据需求分析结果，设计CAN总线数据汇集器的硬件架构和软件架构，包括CAN总线数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据转发模块等。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面：
1.高效的数据预处理算法：针对CAN总线数据量大、冗余信息多的特点，研究基于数据特征提取和机器学习的数据预处理算法，实现对CAN总线数据的有效压缩和降维，提高数据处理效率，降低数据存储成本。
2.灵活的数据转发机制：设计基于消息队列和发布/订阅模式的数据转发机制，实现CAN总线数据的多通道、异步化转发，提高数据传输效率，增强系统可扩展性，方便用户根据需求灵活配置数据转发规则。
3.可视化数据分析平台：开发基于Web的数据可视化分析平台，用户可通过浏览器远程访问CAN总线数据，实时监控车辆状态，并进行历史数据回放、数据统计分析等操作，为车辆诊断、性能优化提供便捷的数据可视化分析工具。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 刘伟, 张涛, 王建强, 等. 基于CAN总线的新能源汽车数据采集系统设计[J]. 电子测量技术, 2021, 44(21): 96-100.
2. 李亮, 陈伟, 刘超. 基于CAN总线的电动汽车数据采集与分析系统设计[J]. 汽车工程, 2020, 42(S1): 584-589.
3. 王勇, 董健, 冯占英, 等. 基于CAN总线的大数据记录仪设计[J]. 电子技术应用, 2020, 46(03): 169-173.
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