本文關(guān)鍵詞：基于VxWorks陣列天線主控系統(tǒng)多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)通信的研究

  更多相關(guān)文章： 陣列天線 VxWorks 多節(jié)點通信協(xié)議 雙緩沖隊列

【摘要】：隨著技術(shù)的快速發(fā)展,天線在通信、廣播、電視、雷達和導(dǎo)航等無線電系統(tǒng)中被廣泛地應(yīng)用。陣列天線是一種含有較多的天線單元有規(guī)律或無序的組合組成的,有很好的輻射特性。研究顯示,陣列天線包括很多優(yōu)點,但因為陣列天線具有單元數(shù)量較多、工作環(huán)境比較特殊以及要求其有較強的穩(wěn)定性等特征,這對其控制系統(tǒng)提出了很高的要求。本文根據(jù)某陣列天線的控制要求,對基于VxWorks陣列天線主控系統(tǒng)快速、高實時、穩(wěn)定的多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)通信進行了研究。為實現(xiàn)陣列天線主控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)通信,對軟件結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。首先,在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,采用UDP通信模式來實現(xiàn)多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)通信過程；其次,對通信軟件結(jié)構(gòu)進行研究和設(shè)計實現(xiàn),包括雙緩沖隊列、多任務(wù)、任務(wù)間同步通信、內(nèi)存保護等內(nèi)容；最后,為提高數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的可靠性,對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測過程進行了分析,并設(shè)計了相關(guān)程序。軟件結(jié)構(gòu)集成調(diào)試結(jié)果表明,陣列天線主控系統(tǒng)可以實現(xiàn)與其他多個系統(tǒng)之間的實時、穩(wěn)定的通信,達到了設(shè)計目的。在已建立的多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)上,針對某陣列天線主控系統(tǒng)與其他多個系統(tǒng)之間的實際通信需求,制定了專用的應(yīng)用層通信協(xié)議,并進行了軟件設(shè)計實現(xiàn)和實驗驗證。首先,根據(jù)實際控制需要,給出了VxWorks主控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的通信內(nèi)容和控制時序；其次,定義了適合于該系統(tǒng)的專用應(yīng)用層通信協(xié)議,該應(yīng)用層協(xié)議具有簡單、快捷、實時性高等特點；最后,對VxWorks主控系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)通信功能進行了調(diào)試,主要包括與天線控制界面系統(tǒng)、總控數(shù)據(jù)下發(fā)系統(tǒng)、總控任務(wù)設(shè)置系統(tǒng)的調(diào)試以及網(wǎng)絡(luò)性能之間的測試。調(diào)試結(jié)果表明,VxWorks主控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間能夠?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用層協(xié)議的通信要求,且數(shù)據(jù)傳輸速度快,抖動較小,但存在少量的丟包情況,基本滿足了控制系統(tǒng)的需求。針對上述通信過程中丟包問題進行了分析研究,采用了基于UDP的可靠協(xié)議(UDT)來解決UDP通信過程中的丟包問題,并完成了該部分的優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化后的通信系統(tǒng)丟包率接近于零,通信的可靠性得到了顯著的提高。設(shè)計完成的基于VxWorks陣列天線主控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)通信軟件,已在某陣列天線主控系統(tǒng)中得到了實際的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：陣列天線 VxWorks 多節(jié)點通信協(xié)議 雙緩沖隊列
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN820.15
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 課題背景及研究意義11-12
• 1.2 網(wǎng)絡(luò)通信研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 TCP和UDP通信協(xié)議的簡析12-14
• 1.2.2 TCP與UDP的發(fā)展和研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 VxWorks實時操作系統(tǒng)簡介18-30
• 2.1 VxWorks操作系統(tǒng)及其配置18-19
• 2.2 VxWorks內(nèi)核結(jié)構(gòu)19-21
• 2.3 VxWorks任務(wù)管理和任務(wù)間通信21-26
• 2.3.1 任務(wù)管理21-25
• 2.3.2 任務(wù)間通信25-26
• 2.4 VxWorks的網(wǎng)絡(luò)通信26-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 VxWorks下多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)通信軟件設(shè)計30-43
• 3.1 陣列天線控制系統(tǒng)的總體框架結(jié)構(gòu)30-32
• 3.1.1 陣列天線控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)30-32
• 3.1.2 控制系統(tǒng)的相關(guān)硬件32
• 3.2 基于UDP多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)通信模式的研究32-34
• 3.3 基于雙緩沖隊列的多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)計34-41
• 3.3.1 雙緩沖隊列網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)34-36
• 3.3.2 VxWorks端的任務(wù)同步和內(nèi)存共享操作36-39
• 3.3.3 雙緩沖隊列的實現(xiàn)39-41
• 3.4 網(wǎng)絡(luò)通斷監(jiān)測設(shè)計41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 應(yīng)用層協(xié)議的設(shè)計及其實驗研究43-54
• 4.1 陣列天線主控系統(tǒng)和各分系統(tǒng)之間的控制接口43-45
• 4.2 主控系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間的通信協(xié)議設(shè)計45-48
• 4.3 VxWorks端和其他系統(tǒng)端的通信設(shè)計48-51
• 4.3.1 VxWorks主控系統(tǒng)端的通信48-49
• 4.3.2 控制界面軟件端的通信49-51
• 4.4 實驗調(diào)試51-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第5章 UDP通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的研究54-61
• 5.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中數(shù)據(jù)丟包的分析54-56
• 5.1.1 UDP丟包的統(tǒng)計和定位54-55
• 5.1.2 UDP數(shù)據(jù)丟包的存在原因55-56
• 5.2 數(shù)據(jù)丟包傳輸情況的控制56-60
• 5.2.1 UDT協(xié)議的原理56-57
• 5.2.2 UDT協(xié)議的實現(xiàn)57-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第6章 總結(jié)與展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文67

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本文編號：541391