通用卫星通信（共7篇）
通用卫星通信 篇1
通用应用技术主要指与信息通信相关的基础技术,包括传输技术和接入技术等。随着科学技术的进步,信息通信通用应用产业也获得了快速的发展,其商用化进程不断加快。经过多年的发展,中国信息通信通用应用产业也取得了长足的进步,但仍面临一些亟待解决的问题,因此需统筹规划、积极部署,采取一系列政策措施,积极推动中国信息通信通用应用产业的发展。
1 中国信息通信通用应用产业发展现状
近年来,宏观经济形势逐渐回暖,信息通信发展需求持续扩张,为推动信息通信产业的发展,中国先后出台了促进信息消费、实施宽带战略的一系列产业政策,随着相关政策措施的落实和不断推进,以近距离无线通信、移动通信、光纤接入为代表的信息通信通用应用技术产业继续保持平稳较快发展,整体呈现下述基本发展态势。
1.1 产业规模持续扩大
近年来,移动通信、光纤接入等技术发展迅速,直接带动通信设备制造业快速发展。2015年1—12月,中国通信设备行业实现销售产值同比增长13.2%,高于电子信息制造全行业平均水平2.7%,增速位于各行业之首,成为电子信息制造业增长的主要拉动力量之一。内销产值同比增长18.6%,高于去年同期2.2%。
1.2 近距离无线通信应用迅速普及
在宽带中国、4G以及信息消费等一系列政策措施的推动下,近距离无线数据业务呈现巨大的发展潜力,特别是随着无线个域网的升温,近距离数据业务迅速膨胀,蓝牙、Wi Fi、NFC等产品市场占有率快速提升。根据蓝牙技术联盟最新统计数据,2015年全球蓝牙设备整体出货量达到了40亿件,预计到2018年,蓝牙产品出货量将达到约50亿件[1]。在宽带无线接入技术方面,目前Wi Fi技术已具有良好的用户基础和较大的市场规模,Wi Fi相关产品已广泛应用于智能手机、平板电脑以及笔记本电脑等众多电子产品上。Zig Bee技术在物联网、数字家庭、工业领域的应用持续推进。NFC方面,国内NFC市场规模快速提升,预计到2016年可达到70.1亿元,NFC手机产品密集发布市场规模呈现爆发式增长的特征。
1.3 4G网络建设不断推进
随着4G技术的发展和广泛推进,国内三大运营商不断加快4G网络建设步伐,2015年,国内新增移动通信基站127.1万个,是2013年同期净增数的1.3倍,总数达到466.8万个。其中,新增4G基站92.2万个,总数为177.1万个[2],随着移动网络布局不断扩展,移动通信服务质量得到继续提升。伴随三大运营商的4G建设投资,无线设备商、光通信设备商均将从中受益。
1.4 国产4G手机发展迅速
受4G网络建设及商用全面铺开等积极因素影响,国产手机厂商纷纷发力,布局4G手机产品线。根据中国信息通信研究院的数据显示,2015年,国内手机市场出货量5.18亿部,同比增长14.6%。其中,4G手机出货量4.40亿部,同比增长157.0%,占手机总出货量的85.0%[3]。当前全球智能手机市场发展放缓,产品同质化严重,国际巨头在创新方面也进展缓慢。4G时代使国产厂商迎来了赶超机遇,国产4G手机凭借技术、功能和价格优势逐步打开了市场空间,在外观设计、用户体验、品牌价值提升等方面提升潜力巨大。
1.5 光纤接入用户数不断上升
在中国政府及相关部门的积极推动下,光纤接入用户数量不断上升。根据工业和信息化部运行监测协调局最新数据显示,2015年,中国光纤接入业务继续普及,光纤接入(FTTH/O)用户数净增5 140.8万户,总用户数达到1.2亿户,光纤接入(FTTH/O)用户数占宽带用户总数的比重超过50%,达到56.1%,比2014年同期提高了22%,“光进铜退”态势显著。在三大运营商的积极推动下,2015年,中国光纤接入(FTTH/O)端口达到2.69亿个,较上年同期净增1.06亿个,光纤接入(FTTH/O)端口占互联网宽带接入端口总数的56.7%,较上年同期提高了6.1%[2]。
2 存在问题
经过多年的布局和发展,中国信息通信通用应用技术取得了一定进展,技术水平显著提高,市场应用不断推进,但在多个领域仍与国外企业有着不小的差距,一些关键问题仍制约信息通信通用应用技术和产业的发展。
2.1 部分关键技术仍由国外跨国公司把控
由于中国信息通信技术起步较晚,核心技术投入不足,目前在信息通信通用应用技术领域,一些关键核心技术仍由国外跨国公司把控,如Zig Bee技术方面,飞思卡尔、德州仪器、松下等厂商已布局该技术全产业链;蓝牙技术方面,蓝牙芯片技术仍由外商主导;在光纤接入技术方面,尽管中国光纤产量已居世界第一,但光纤通信的核心器件———光纤预制棒仍主要依赖从日本、美国等国外企业进口,作为制作光纤、光缆的重要基础材料,光纤预制棒占据了光缆产业链70%的利润;4G技术方面,移动芯片、通信芯片、处理器芯片国产化率仍然较低,高端芯片技术仍由英特尔、高通等国外公司掌握。
2.2 企业整体专利水平与国外仍有一定差距
目前,在信息通信通用应用技术领域,与国外巨头相比,国内企业整体专利水平仍有待提高,核心专利技术积累不足,不具备与国外企业谈判的筹码,同时由于资金缺乏,尚不具备批量购买专利的能力[4]。这种核心技术严重依赖国外的现状使中国信息通信通用应用技术及相关产业面临致命威胁,一旦国外巨头针对中国发起专利战,国内企业将处于被动挨打的不利局面。此外,由于核心专利掌握在国外企业手中,如蓝牙专利技术和商标均由蓝牙技术联盟拥有,每年向中国生产企业收取高额专利费用,严重挤压国内企业原本就很薄弱的利润空间。
2.3 产业利润率有待提高
长期以来,由于部分核心芯片、关键器件等利润率较高的产品由国外企业拥有,直接导致中国信息通信通用应用产品成本较高,利润率不断下降。目前中国信息通信通用应用产品大多占据利润率较低的中低端市场,采取“薄利多销”的方式,依靠数量赚取不多的利润。然而,随着高端市场的日益饱和,不少国外跨国公司纷纷采取全产业链战略,产品线不断延伸,进入中低端产品市场,这将对中国国产品牌形成强有力的竞争优势。由于不具备品牌优势,国内企业应对市场变化的能力较弱,一旦市场环境或者产业发展基础发生变化,中小品牌企业将面临严峻威胁,而国产品牌企业也将会迅速陷入两难困境。
3 主要措施建议
通用应用技术是信息通信技术的重要基础性技术,对整个信息通信产业的发展起到了重要的推动和夯实作用。因此,要立足当下,着眼未来,针对产业发展提前布局,推动整个信息通信通用应用技术和产业的协调发展。
3.1 加强信息通信通用应用技术及产业发展的顶层设计
充分发挥本土市场优势,加大力度突破核心关键技术。发挥政府主导作用,充分利用基金、专项等手段,开展信息通信通用应用技术及产品的研发和攻关,夯实关键核心芯片设计及制造等技术基础,积极推动对关键核心芯片、关键器件及材料的研发,突破产业链核心环节,开发整体解决方案。加强中国信息通信通用应用技术及产业发展的顶层设计,集中优势力量,制定着眼于产业未来的战略规划,加强前瞻性技术布局,根据自身实力选择适当的研发路线,为产业的未来发展提前谋划。
3.2 加强前瞻性技术专利布局
发挥政府主导作用,加强专利战略的顶层设计,集中优势力量,扶持重点企业进行技术攻关,制定着眼于产业未来的专利布局战略规划,积极推动重点领域的技术研发与突破,加强前瞻性技术布局。推行专利回输战略,充分利用现有高质量专利,在其基础上进行消化、吸收与提升,促进自身专利实力的快速提升。围绕核心专利,加大外围应用型专利申请,提高应用型专利质量,对核心基础专利形成围堵,从而达到与对方基础专利进行交叉许可的目的,提高在专利谈判时的话语权。在政府的推动下,积极联合龙头企业力量,探索以国家级专利运营公司的形式,提高专利的组织和运作能力,完善专利池建设,加大内部的专利共享力度。
3.3 优化产业发展环境
进一步发挥政策的支持和引导作用,完善中国信息通信通用应用产业的技术发展战略,加大相关产业、财税以及人才政策的支持力度,加大对新技术、新产品发展的政策引导、管理和规范。优化产业发展环境,探索调整现有的投资、人才、研发机制,加大信息通信通用应用产品及相关技术在市场准入、资源配置、标准制定等方面的支持力度,为产业发展营造良好的外部环境。鼓励产业基金、民间资本、互联网金融等现有资金加大对中小企业的支持力度,充分发挥重点企业的龙头带动作用,推动国内企业间的并购、重组及战略合作,全力支持企业加快发展,做大做强[5]。
摘要：信息通信通用应用技术主要是指与信息通信相关的基础技术。当前,中国信息通信通用应用产业也取得了长足的进步,但仍面临一些亟待解决的问题,需采取一系列政策措施,积极推动中国信息通信通用应用产业的发展。分析了中国信息通信通用应用产业发展现状以及存在的问题,并给出了主要措施建议。
关键词：信息通信,通用应用,产业
参考文献
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[2]工业和信息化部运行监测协调局.2015年通信运营业统计公报[EB/OL].[2016-03-04].http://www.miit.gov.cn/n1146312/n1146904/n1648372/c4620679/content.html.
[3]中国信息通信研究院.2015年12月国内手机市场运行分析报告[R].北京:中国信息通信研究院,2016.
[4]刘晓馨.当前我国智能手机产业发展对策研究[J].电视技术,2014,38(12):58-61.
[5]周兰.移动芯片技术升级国内企业需紧追4G时代商用步伐[J].世界电信,2013(11):71-76.
通用卫星通信 篇2
基于多功能数字基带硬件平台的通用卫星模拟平台及箭遥模拟器的设计
在新一代微波统一测控系统的研制改造过程中,基于软件无线电技术的多功能数字基带得到了广泛的应用,通过软件的现场重构,可以实现不同的.测控功能.为了有效利用已有的测控设备资源,充分挖掘多功能数字基带的可扩展能力,提出了基于多功能数字基带硬件平台的通用卫星模拟平台和箭遥模拟器的设计思路并进行了联试.
作 者：瞿元新 周朝猛 丛波 QU Yuan-xin ZHOU Chao-meng CONG Bo 作者单位：中国卫星海上测控部,江苏,江阴,214431 刊 名：电讯技术 PKU英文刊名：TELECOMMUNICATION ENGINEERING 年，卷(期)： 48(3) 分类号：V448.15 关键词：测控系统 多功能数字基带 通用卫星模拟平台 箭遥模拟器 软件无线电通用卫星通信 篇3
Visual Basic6.0中Winsock控件提供了简单快捷的基于TCP/IP协议的网络编程手段。但是进入.NET时代, Winsock控件不再被支持, 取而代之的是Tcp Client类和Tcp Listener类, 分别用于TCP客户机和服务器编程。在实际应用中, 这两个类并不能编写完善的客户机和服务器程序, 还需要用到I-PAddress、IPEnd Point和Dns类等相关的网络编程的常用类。本文将在Tcp Listener类、Tcp Client类的基础之上设计出一个用于通用TCP服务器和TCP客户机应用程序的类。
1 关于.NET简介
.NET是Microsoft XML Web services平台。XML Web services允许应用程序通过Internet进行通讯和共享数据, 而不管用户采用的是哪种操作系统、设备或编程语言。Microsoft.NET平台提供创建XML Web services并将这些服务集成在一起, 用户可以取其所需。对个人用户的好处是无缝的、吸引人的体验, 因此也得到广泛的应用。
2 TcpClient类和TcpListener类的介绍
2.1 TcpClient类
TcpClient类属于System.Net.Sockets命名空间, 为TCP网络服务提供客户端连接, 提供了一些简单的方法, 用于在同步阻止模式下通过网络连接、发送和接收数据。
2.2 TcpListener类
Tcp Listener类属于System.Net.Sockets命名空间, 用于TCP网络客户端监听连接。提供了一些简单的方法, 用于在同步阻止模式下侦听和接受传入连接请求。
3 TCP客户端TcpClient_Custom类的设计
3.1 自定义TCP客户端TcpClient_Custom类概述
自定义TcpClient_Custom类将继承Tcp Client类, 同时启用多线程在后台接收数据, 并用Data Received时间提交数据, 采用Error Received事件通知用户错误发生的种类以及错误信息, 实现数据的异步接收, 这种方法操作方便。由于自定义TcpClient_Custom类将启用多线程, 因此, 在应用中需要引入System.Net、System.Net.Socket、System.Threa ding、System.IO等命名空间。
3.2 TcpClient_Custom类的基本定义
TcpClient_Custom类的基本定义中, 将主要对枚举、变量、时间、多线程及属性作出相应定义。首先定义一个tcpClient枚举来表示当前实例, 代码如下:
设计另一个枚举Error Event Type枚举与原有的Error Received事件配合, 对tcp Status进行更详尽的说明。定义方式如tcp Client枚举, 但只定义Connect Error、Write Error、Read Error、Available Error四个变量。
设计用于存放主机信息的变量如下:
设计数据接收的相关事件如下:
3.3 TcpClient_Custom类设计构造函数与销毁函数
TcpClient_Custom类的构造函数需要提供远程主机的名称或IP地址strRmoteHost和端口号nRemote Port, 初始化TcpClient时并不使用这两个参数的内容。
设计一个Close方法将TcpClient_Custom类的状态_tcp Status设置为关闭状态, 同时关闭连接。
设计一个销毁方法Dispose首先关闭连接, 然后销毁NetworkStream对象_NetStream, 释放占用的资源。代码如下:
3.4设计Connect方法与远程主机连接代码
3.5 为TcpClient_Custom类设计GetBytes方法用于数据的接收处理
为TcpClient_Custom类设计GetBytes方法用于读取数据, 在多线程的ReadData方法中调用GetBytes方法取得数据。Network Stream类的CanRead属性判定是否支持读取。如果可以读取则定义各字节数组, 读取可以读取的所有字节并有Available属性确定数量, 并返回字节数组即可。由于篇幅关系只列出多线程的ReadData方法, 代码如下:
3.6 为Tcp Client_Custom类设计Send Data方法实现数据发送的处理
使用Send Data方法发送字节数组, 通过传址的方式传递参数。如果Network Stream对象_NetS tream的Can Write属性确定支持发送, 则调用其Write方法发送数据即可。同时设置发送数据异常警告。
同时Send Data方法也支持发送文本信息, 代码如下:
至此, Tcp Client_Custom类在Tcp Client类的基础上进行了更加可靠的设计, 在客户端程序的设计中, 用户只需要调用相应的对象、方法即可以与服务端实现可靠的通信。由于篇幅原因客户端界面设计在这里就不进行详细的介绍。
4 服务器程序的设计
4.1 自定义TCP服务端TCPServer_Custom类概述
自定义TCPServer_Custom类继承了Tcp Listener类, 启用多线程在后台侦听连接请求, 与远程客户机建立连接后, 再启动多线程接收数据, 并用Data Received时间提交数据;采用Error Received时间通知用户错误发生的种类以及错误信息, 实现异步处理侦听连接请求和数据接收。TCPServer_Custom类需要引入System.Net、System.Net.Socket、System.Threading、System.IO等命名空间。
4.2 自定义TCPServer_Custom类的基本定义
基本定义包括了对枚举、变量、时间、多线程及属性的定义。与TCPClinet_Custom类相比较, 该类的tcp Status枚举多了两个侦听成员用于表示侦听状态Listening和侦听发生错误状态ListeningE rror。在Error Event Type枚举中同样增加了ListeningE rror事件类型, 其他定义可参见Tcp Client_Custom类的定义。
定义一个_tcp Server (Tcp Listener对象) , 由该对象获取_tcp Client对象, 再由_tcp Client对象获取_Net Stream对象。定义方式参见Tcp Client_Custom类相关定义。
连接及数据处理相关定义如下:
此外, 服务器侦听本地端口, 与远程客户机建立连接后, 应该知道其IP地址和端口地址。使用Remote IP属性用来获取远程客户机的IP地址, 使用Remote Port属性用来获取远程客户机的端口号。
4.3 自定义TCPServer_Custom类的构造函数和销毁函数
构造函数只需要一个本地端口号作为参数, 构造函数的代码如下:
销毁函数主要调用Close方法。自定义TCPServer_Custom类添加了一条语句, 用来处理Tcp Listener对象_tcp Server, 即调用其Stop方法停止侦听连接请求。
4.4 自定义TCPServer_Custom类来接请求的处理
多线程对象_thread Connect所做的工作就是在后台处理远程客户机的连接请求, 主要是通过WaitConnect方法来完成。当_tcp Status的值为Listening状态时, 执行循环。如果已经获得连接, 即_tcp Client非空, 则直接返回。关键代码实现如下:
此外, 数据的接收与发送的SendData方法、Read Data方法以及GetBytes方法与TcpClient_Custom类设计一致, 就不再逐一介绍。
至此, TCPServer_Custom类在Tcp Listener类的基础上进行了更加可靠的设计, 在服务端程序的设计中, 用户只需要调用相应的对象、方法即可以与客户端实现可靠的通信。由于篇幅原因, 服务端界面设计在这里就不进行详细的介绍。
5 结束语
自定义客户端Tcp Client_Custom类和自定义服务端TCPServer_Custom类分别丰富了Tcp Client类和Tcp Listener类的内容, 提供了多种状态供用户查看, 并用时间提交接收到的数据及详细的错误信息, 弥补了Tcp Client类和Tcp Listener类从不足。用户可以通过了这两个自定义类, 设计一个通用的客户机和服务器通信的应用程序。
摘要：客户机/服务器应用程序又称做C/S结构的应用程序。本文将设计两个类用于通用的客户机与服务器通信的应用程序类 (自定义客户端Tcp ClientCustom类和自定义服务端TCPServerCustom类) , 以弥补.NET中TcpListener类和TcpClient类的不足。
关键词：TcpClient类,TcpListener类,.NET,通用
参考文献
[1]张跃廷.ASP.NET从入门到精通[M].北京:清华大学出版社, 2008.
[2]马玉春.计算机监控系统开发与实战[M].北京:机械工业出版社, 2012.
通用卫星通信 篇4
传统的装甲车辆通信系统检测平台是由一系列功能单一结构固定的测试设备叠架而成,致使测试系统体积庞大,难以适用于各种检测任务,并且检测完全由人工完成,通信系统检测时间延长,对于有些时序要求精确的测试项目,传统测试系统更是显得无能为力。
1986年,美国国家仪器公司(N ational Instrument Corp.,简称NI)推出虚拟仪器(Virtual Instruments,简称VI)的概念,它是指计算机操纵的模块化仪器系统,用灵活、强大的计算机软件代替传统仪器的某些硬件,使仪器中的一些硬件甚至整个仪器在系统中消失,而由计算机的软硬件资源来完成它们的功能。
1997年,N I公司发布了PXI规范,将Compact PCI规范规定的PCI总线技术发展成为了适合试验、测量与数据采集场合应用的机械、电气和软件规范。
本文设计了一种采用PXI总线接口,基于虚拟仪器技术实现通信系统检测功能的检测平台。该平台利用NI公司的PXI工控机和数据采集卡,配合自行设计的通信适配器,用虚拟仪器技术来完成通信系统检测平台的快速自动检测及评价。该平台功能齐全、性能稳定、操作简便、界面友好,并可记录检测结果,供查询使用。
1. 总体设计
在进行通信系统检测平台的总体设计时,全面贯彻了通用化、集成化、标准化、模块化、智能化的原则,保证系统不仅能满足当前检测任务的需求,而且可方便将来的扩充和升级。
1.1 功能需求分析
装甲车辆通信系统主要包括超短波调频电台、短波单边带电台和车内通话器等通信设备,不同种类的通信设备在测试项目和方法上基本不具有互换性。为完成装甲车辆通信系统的检测任务,依据通用化的原则,通信系统检测平台的设计必须符合所有通信设备测试规范所规定的测量方法和技术指标,完成规定的测试项目。
装甲车辆通信系统技术指标主要包括超短波调频电台的输出功率(平均功率)、频率误差、音频调制度、导频调制度、驻波比、接收灵敏度、静噪灵敏度、失真度、最大音量等指标,短波单边带电台的输出功率(峰包功率)、频率误差、驻波比、边带灵敏度、失真度、最大音量等指标,车内通话器的最大音量,失真度和频率响应等指标。
按照检测的技术指标和对应国标中定义的测试方法,通信系统检测平台在设计时至少需要集成9种独立的通信测量仪表,即频率计、功率计、信纳比计、调制度仪、驻波比测量仪、音频电压表、失真度仪、音频信号发生器、射频信号发生器。
1.2 总体构成
按照功能要求,通信系统检测平台主要由PXI工控机、数据采集卡、通信适配器、专用测试电缆及转接头四大部分组成,其总体构成如图1所示。其中对数据采集卡有一定要求,即实现I/O、A/D和计数等功能。综合考虑通道个数、通道精度、采样频率及与主机连接方式等因素,选用NI公司的PXI-2204多功能数据采集卡。
2. 硬件设计
2.1 系统结构
根据通信系统检测平台的功能需求及采用虚拟仪器技术的设计实现,本平台硬件设计的重点为通信适配器的设计。通信适配器采用了模块化的设计思想,其设计组成及接口如图2所示。主要分为5个模块,各模块均有独立的屏蔽单元,相互之间用电缆连接,可以单独拆卸更换。
1)信号源模块:主要包括恒温时间基准和两个DDS(直接数字频率合成器)等电路,用于产生射频和音频两类4路标准信号。
2)下变频解调及音频调理模块:主要包括射频下变频器、锁相环、解调电路和音频信号调理等电路,在电台发信机测试中,用于产生下变频后的中频信号和解调后的音频信号,在电台收信机测试中,用于产生电台解调并经此模块调理后的音频信号。
3)射频综合处理模块:主要包括定向耦合器、射频衰减器、射频通道切换继电器、正反向功率检波等电路,用于产生正向功率和反向功率的直流信号。
4)遥控模块:主要包括MCS-51单片机系统,用于产生电台全自动遥控测试时的遥控编码信号。
5)负载模块:主要包括150W标准负载和阻抗匹配电路,作为射频输出功率测试时的终端负载。
2.2 测试原理
通信系统检测平台采用了虚拟仪器技术,实现了至少9种独立的通信测量仪表的功能,其测试原理以超短波调频电台为例进行说明。
1)电台发信机技术指标的测试原理
PXI主机首先利用数据采集卡的I/O接口控制通信适配器使电台切换到发信状态,并且使射频综合处理模块切换到负载模块通道。然后利用I/O接口控制信号源模块输出一个标准幅度的1k Hz单音信号,送给电台的音频口,同时控制信号源模块产生100m V左右的本振信号,频率为电台工作频率加上中频频率。延时一定时间确保电台输出信号稳定,电台输出的射频信号经过射频综合处理模块检波出正向功率信号,通过A/D接口采集,然后计算出电台的平均功率指标。
电台输出的射频信号和信号源模块输出的本振信号经下变频器与解调模块混频出70k Hz的中频信号,通过采集卡的计数接口进行计数,然后计算出电台的频率误差指标。同时下变频器与解调模块解调出电台的音频信号,通过A/D接口采集,然后用FFT(快速傅立叶变换)计算出电台的调制度,即音频频偏指标和导频频偏指标。使射频综合处理模块切换到天线射频口通道,然后使电台切换到发信状态,按照平均功率指标的测试方法进行,此时通过A/D接口采集,可分别采集到正向功率信号和反向功率信号,然后计算出电台的驻波比指标。
2)电台收信机技术指标的测试原理
PXI主机首先利用采集卡的I/O接口控制通信适配器使电台切换到收信状态,调整电台输出音量为最大。然后利用I/O接口控制信号源模块输出一个调制频率为1k Hz,标准频偏和标准失真度幅度的射频调制信号,经过射频综合处理模块衰减后送给电台射频口,延时一定时间确保电台解调信号输出稳定,电台解调并经过下变频解调及音频调理模块的信号调理输出一个音频信号,通过A/D接口采集,然后计算得到最大音量。
调整电台输出音量为额定电压,延时并重新采集该路音频信号,然后通过FFT计算出失真度指标。利用I/O接口调整射频调制信号的输出幅度为标准信纳比幅度,延时并重新采集该路音频信号,然后通过FFT计算出信纳比,即为接收灵敏度指标。调整电台为静噪状态,利用I/O接口调整信号源输出一个调制频率为双音(1k Hz和150Hz导频)、标准频偏、标准信纳比幅度的射频调制信号,延时并重新采集该路音频信号,然后通过FFT计算出电台静噪时的信纳比,即为静噪灵敏度指标。
3. 软件设计
软件开发采用NI公司的虚拟仪器平台Lab Windows CVI8.5,数据库开发采用SQ L Server 2000,按照通信设备检测的技术条件和国标中规定的测试项目及测试方法控制平台硬件,进行模式设置、控制输入输出和采集测试数据,进行分析处理,得到通信设备的技术指标。
软件系统采用模块化设计。软件设计的重点是测试管理模块,主要包括设备选择、方式选择、参数设置、仪器控制、采集与处理、分析与显示等子模块。测试管理模块主要功能是实现通信系统技术指标的测试,其中测试方式选择子模块提供了通信设备技术指标的单项测试、发信机测试、收信机测试、整机半自动测试和整机全自动测试等5种测试方式。
4. 结论
本检测平台用德国罗德施瓦茨(R&S)公司的FSU26频谱仪进行了标定,各项指标都达到了国标的测试要求。基于虚拟仪器技术的通信系统检测平台的应用,与采用传统仪器相比,极大地提高了自动化程度和测试精度,减少了人为操作引起的误差,同时实现了测试结果的数据库存储和查询功能,利用网络通信还实现了数据共享和远程控制等功能,通过系统配置和适当的扩展,可以适应不同类型通信设备的测试需要。在装甲车辆通信系统的检测任务中,有效地提高了检测和维修的效率,对提高装甲车辆通信系统的完好率具有重要的意义。
参考文献
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通用卫星通信 篇5
关键词：串口通信,协议格式,议分析器,校验和
尽管网络的发展使得越来越多的设备更多地使用网络,而不是使用串口,但细究其开发过程,串口仍不会在近期消失[1]:一则是因为出于开发周期、成本、复杂程度考虑,对于简单的设备不可能全部使用网络接口;再则在大部分硬件开发过程中,本身就使用了串口作为上传和下载程序的手段,在此情况下,串口通信从设计的时候就存在[2]。因此,串口通信仍有大量市场。
由于历史原因及硬件设备的多样性,串口通信参数组合多样、格式各异,没有统一的协议[3],这给调试和开发带来了巨大的困难。为了从众多的协议中找出规律,本文在众多串行通信协议的基础上,分析出一种通用的串口通信格式,进而设计出一套通用的串口通信协议分析器。
1 串口通信分析
串口是一种设备间通用的通信协议,该协议不同于网络通信,该通信方式一般只有点对点的模式[4]。考虑到计算机一般只有两个物理串口,因此,如果计算机需要控制更多的硬件设备,就需要通过PCI多串口卡、USB转多串口设备或更专业的NPort等串口交换机来实现。
1.1 串口协议分析
早期的串口通信RS232标准是EIA与BELL等公司一起开发并于1969年公布的通信协议,随后又出现了RS422、RS485等改进的数据通信接口[5]。在通信之前,通信的双方需要先约定通信所使用的电气参数,然后才能通信。通信的过程中,串口按位(bit)发送和接收字节,由于这种模式速度较慢,所以这种模式较适合于数据传输速率在0~20 000 bit/s范围内的通信。
串行通信接口中有几个重要的概念,分别是波特率(BPS)、数据位(Data)、停止位(Stop)、校验位(Parity)、流量控制位(FlowCtrl)。要想正确对设备进行监控,就必须知道要监控的设备这几个参数的值,否则就无法实现正确地通信[6]。
该通信接口的缺点也是显而易见的:
1)接口拔插不方便,在通电状态下直接拔插容易烧坏接口电路,因此只能在关机状态下才能拔插,且物理特性决定其不能象以太网网线RJ-45接口一样方便。
2)速度慢,以最常见的组合“BPS=38 400, Data=8,Stop=1,Parity=无,流控=无”来算,每秒的数据量是:38 400/[(8+1)×1 024]≈4.2 KB,该数据量很难满意大通讯量的要求。
3)由于数据较慢,因此常常出现数据正在传送的一瞬间进行了读取操作,而导致只读取了数据的前一部分,后一部分需要再读一次。
4)协议虽然很简单,但参数组合较多,对于不知道具体参数的设备,很难确定其最佳参数组合。
5)由于“串行”通讯的特性,无法采用多线程编程。Port口独占,一旦被占用,别的程序就无法再作用。
1.2 几种常见的串口协议格式
下面以不同行业中、主流设备的串口通信协议为例,说明一下常见的几种协议格式[7]:
1)MODBUS协议:MODBUS是应用于控制器的一种通用语言,成为事实的工业标准之一。该协议首字节必须是0x3A,第二字节是设备地址,第三个字节开始是“命令”和“参数N”,参数的有无及个数多少取决于“命令”本身的要求,参数后是CRC校验和,在命令的最后还要加上一个回车符(0x0D)。
2)VDCP协议:VDCP(Video Disk Communication Protocol)是目前视音频行业通用的协议,很多厂家数字视频服务器支持该协议,该协议首字节必须是0x02,第二字节是从“命令”到“参数N”之间的字符个数,第三、第四字节是“命令”,随后是“参数1”到“参数N”,其中所有参数的有无及个数多少取决于“命令”本身的要求,参数后是校验和。很显然该协议长度是变长的,协议字符都不是可见字符。
3)Metiq、CPI类设备协议:该类设备主要用于广电行业的转解码,每一类设备本身又分几十个型号,每个型号都因功能不同而协议不同,但协议格式都是相似的。所有协议首字符都是字符“{”,第二个字节是命令,包含了大小写字母、数字、符号等所有可见字符,第三个字节是参数,参数的有无及个数视命令而定,随后的是尾字符“}”,最后是可见字符校验和。该协议长度同样是变长的,但协议所有字符都是可见的字符。
4)支持终端类操作的设备协议:有很多设备既可通过串口直接收发命令,也能以终端的方式,象Telnet一样远程登录到设备上,输入命令并执行。这种协议以回车结束,所有字符都是可见字符,通常的格式是:“命令+空格+参数+回车”。设备如:ACU卫星天线、SA光端机、
5) 一些特殊的设备协议:还有一些设备协议特殊,如自动增益设备本身不需要发送命令,而设备会自动定时回送所有设备参数;又如某些UPS和空调设备,只需向设备发送一个字节的指定命令,设备就回送所有设备参数。这些形式过于特殊,不在讨论之列。
1.3 协议要素
通过对上述常用串口协议的分析,可以发现串口协议具备如下几个要素[7]:
首尾标识符:为了判断接收到的命令是不是自己的协议,很多协议规定了首标识符或同时规定了首和尾标识符。这样做的最大好处就是当接到命令后,首先判断首尾标识符是否正常,如果不正确,则直接退出语法分析。
地址:有些设备具备串联或级连的特性,为了区分这些设备,会在设备硬件中用一个可修改的开关值作为设备的地址。命令在串口设备所组成的网络中以“广播”的形式发出,设备在接到广播包后,首先判断地址值与自身所设的地址值是否一致,一致的处理,反之退出语法分析。
长度:即使不是变长的协议,很多协议也会加一个长度位来表示全部或某一部分命令的长度,长度字段也可以用来判断设备返回命令是否正确。
命令:这是协议最主要的部分,也是控制设备的关键,有些复杂的设备对命令还会做出分组,如查询类命令、设置类命令、驱动设备动作类的命令。
参数:对于复杂的设备,命令还会跟着一个或多个参数来表示命令的细节处理。对于变长的参数,通常还会在参数前加上“参数长度”位。
校验和:串口通信本身具有易受干扰的特性,如果在命令传送时受到干扰,则可能导致干扰期间的数据出错,为了检查出这种错误,常用校验和进行检错或纠错。
1.4 校验算法
很多串口协议的命令中,有校验和,其算法一般有如下几种[8]:
1)异或(XOR)算法:异或算法是指定位置字符之间的异或操作。
2)求和(SUM)算法:求和算法是指定位置字符之间的求和操作。
3)双算法:该算法是避免求和算法中会出现“正零”和“负零”的问题,具体计算方法是先用求和算法,然后再用256减去所求的和。
4)循环冗余校验码(CRC)算法:该算法以某种规则将要校验的数据转变成某多项式,然后利用多项式除以指定的生成多项式,最后将所除的余数作为校验和。
5)可视字符法:该算法常见于所有内容都为可显示字符的协议中。通常的校验算法是每个字节先减32,然后求和,最后再把和加上32。
需要说明的是,大部分协议的校验和多为一个字节,因此求和很容易导致溢出(即所求的和大于一个字节所能表示的最大数255),一般只需关注未溢出部分即可。
2 本文设计的通用串口通信协议分析器
通过上述分析,可以发现,虽然各硬件设备千差万别,但仍然可以找出其中的规律,通过这些规律即可设计出一个通用的协议分析器。
2.1 语法分析原理图
由图1可见,整个协议最多可以分为8部分,除了“命令”是必须的,其余都视具体协议而定。
1)首字符:
首字符一般由一个或两个字符组成,且内容是固定的。
2)设备地址:
具有联网的功能的设备,通常需要有一个地址位来相互区分,一般用一个字节表示。
3)长度:
长度一般是指协议中某几位可变长度字符的个数。
4)命令:
命令有些是一个字节,有些是两个字节,少数是多个字节,通常在设备协议中会有详细而明确的说明。
5)参数:
参数是协议中最难控制部分,因为参数的有无、多少、格式、是否还带有参数的长度都视具体的协议和具体的命令而定。
6)校验和:
校验和即上述所说的几种算法之一。
7)尾字符:
一般由一个或两个字符组成,且多数与首字符对应。
8)回车:
回车通常有一个(0x0D)或两个字符(0x0D,0x0A)组成。
2.2 相关程序设计
由于程序的流程图与语法图很相似,所以不再赘述。程序的设计只需要按语法分析中的各部分设计即可。
int Append(char *pItem, int nKeyLen, int nPos);//追加项目到发送缓冲区。
上面的函数会将参数指针pItem所指向的内容,按其有效长度nKeyLen,追加到由nPos的开始的命令发送缓冲区中,并返回nPos新的位置。
然后就可以调用该函数生成协议的各个部分。
if (bHaveItem[i]) //如果该设备协议中需要这一部分
nPos=Append((char *)pItem,nKeyLen,nPos);
2.3 脚本生成
有了语法分析图,则可以通过脚本的方式进行配置,通常脚本项需要具有如下几项:
名称、开始位置、长度、存放顺序、调用库函数、相关位(该项与其它相关的位)。
3 实例验证
实验以MODBUS协议为实例来验证本文设计通用串口通信协议分析器。经过所设计的协议分析器对MODBUS进行分析,可得如表1所示的分析结果。
从表1所示的分析结果可知,利用本文设计的串口通信协议分析器,可以有效地发现串口通信协议MODBUS的通用性并对此进行分析。
在实验中,也以其他协议为实例,例如VDCP协议、Metiq、CPI类设备协议等,来验证本文设计的协议分析器,其结果也较好地验证该分析器的可行性和实用性。
4 结束语
虽然同用串口进行通信,但由于设备不同,协议不同,所以每有新设备调试,都需要重新开发针对新协议的测试程序。而本文正是针对这一现象,通过分析各个协议的规律,从共性中找到一个通用的协议格式及设计方法,从而减少了测试的复杂性,提高了工作效率。
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通用卫星通信 篇6
电力系统通信规约(协议)是指通信双方必须共同遵守的约定,也称为通信控制规程或传输控制规程。通信规约的内容主要分为信息传送的具体步骤和信息传送格式两部分,其中信息传送格式包括收发方式、传送速率、帧结构、帧同步字、位同步方式、抗干扰措施等。本文主要关注如何按照通信规约来解析信息帧中数据内容。
国内电力行业的自动化系统中规约种类繁多,目前主要有国电[1,2]、广电[3]、浙电[4]、IEC(International Electro Technical Commission)等几大标准体系,各体系里又衍生出大量规约变种。由于不同体系间通信规约定义的数据项差异很大,即使是同一体系中不同规约变种所定义的数据项也存在着差异,在不同时期内对同一种通信规约的实现也有所不同,从而使得在电能量信息采集平台中为不同终端设备解析其通信规约相当复杂,面对众多千差万别的数据项,单独为每种规约编写解析代码工作量巨大、系统的后期维护相当困难[5,6,7,8]。
为了解决上述规约解析系统开发困难的问题,文献[9]较早地对103通信规约及其通信流程处理进行了研究,并为103规约开发了一致的通信流程,使得采集系统能适应该规约的不同变种;文献[10]采用基于模板技术开发103规约模板,从而使得变电站综合自动化系统能够接入103规约标准下的不同厂家设备;文献[11]提出了基于Agent技术的规约接口设计框架,其实现方法相对抽象,构造以及解析过程复杂,特别是难以验证正确性;文献[12]提出基于编译器来构造标准规约自动解析的方法,采用上下文无关文法表示规约,构造相应的编译器来解析规约中的数据项,取得了比较好的效果。从实际开发过程来看,基于编译器的思想仅适用于部分规约解析,例如标准103规约,对于最新的IEC61850等规约不太适合,主要是难以构造规约的上下文无关文法表示;同时基于编译器的解析系统其解析过程为基于堆栈式的推理过程,规约解析速度受限制,电能量采集系统的前置端通常需要同时连接几十万台终端设备,并且需要同时接入不同厂家以及不同标准的终端设备,如果其内嵌解析系统的性能不佳,很容易成为整个系统的瓶颈。为此,本文基于面向对象和模板技术,提出一种通用型电力系统通信规约解析系统,使其可以适用于目前电力行业绝大多数主流通信规约,规约接口维护过程相对简单,同时能够满足对解析速度的要求。
1 设计思想
为了实现解析系统通用型应用的要求,整个系统必须满足“开-闭”原则,即能够方便地通过扩展来支持对各种新规约的解析工作,但同时在此过程中,不需要对现有解析系统代码进行修改。
通过对解析系统的分析可以看到,各种类型规约的解析过程是一致的,可以抽象为三个步骤:1)确定规约种类;2)按规约种类执行报文解析操作;3)规约解析结果类型转换、存储以供其他系统使用。其中确定规约种类可以通过读取报文头部来判断,最复杂的当属具体的规约报文解析。如图1所示,规约的主要组成部分是数据项定义,其解析工作实际上是对数据项的解析,其中难点在于获取各数据项的结构信息,这是在对不同规约执行解析操作时所需面对的最大区别,为此,考虑将该规约结构定义部分从解析代码中抽离出来,使用脚本来定义各规约及其数据结构信息,当需要加入新规约时,通过编写相应的描述脚本即可实现扩展,整个解析系统无需进行修改。
基于上述分析,确定系统的总体设计思想如下:
(1)描述式、易扩展的规约定义。改变采用硬编码来定义各规约数据格式的方式,使用描述方式来定义系统中使用的通信规约,方便扩充和扩展规约。规约描述内容主要包括规约的数据项结构、数据单元存储方式以及数据表示格式(用于合适地在用户界面中显示数据)。基于规约描述式定义,使得解析模块能够方便地遍历规约中的各数据项分组及其数据项,同时通过规约定义中所附加描述性内容,还能在读取解析/组装报文过程中查询数据单元的具体含义。
(2)通用型规约解析引擎。系统不单独针对某一个具体规约及其包含的数据项来编写相应的解析代码。而是通过总结现行标准中各规约所采用数据项结构及其所使用的数值数据类型的特点,抽象定义了基本类型、枚举类型、结构类型、可变类型和变长类型来描述规约数据项,并针对这些抽象数据类型来编写各数据项的子解析过程。在具体执行解析操作时,按照规约定义中各数据项的子定义,由解析引擎动态生成一个相应解析组件,该组件调用各子解析过程来分别完成规约中各个数据项的解析工作。
(3)统一的持久化接口。提供一组相同的解析/组装的接口,实现一致的数据读取/存储接口,使得数据库存储模块不需要随着规约的扩充而改动。
(4)系统升级方便。解析引擎和规约定义配置两模块解耦合,当扩充和修改规约时,无需修改程序代码,只需增加或者修改规约配置脚本。同时,规约的配置脚本可以适应多种存储方式,如采用在本地存储的字符文本文档或XML文档,也可使用数据库存储方式,使得程序的升级、更新更加简单、方便。
2 系统结构设计
整个系统主要分为规约解析组件、数据解析组件、规约数据组件、持久化组件以及配置脚本几个组件。
如图2所示,其中规约解析组件提供一套用于解析/组装规约报文头、尾、数据标识、附加信息域的类库。其中定义的类并不与具体的规约对应,而是和标准规约体系一一对应;数据解析组件是执行规约解析操作的核心组件,提供通用的报文解析引擎,对规约中数据域部分的数据项进行解析/组装;规约数据组件实现了对规约定义描述内容的访问操作,主要负责保存或加载规约配置脚本信息,一方面为规约定义操作向外部(主要是界面处理程序)提供支持接口,另一方面为数据解析组件提供指定规约的描述定义信息;持久化组件对数据解析组件组装/解析的结果进行持久化工作,使得从电力计量终端设备所采集到的数据能够被保存和读取;配置脚本中保存了规约的描述定义。
3 系统实现
系统的核心主要涉及到规约的描述定义和各规约数据项解析操作,下面将详细介绍其实现。
3.1 数据项类型描述
为了构建通用型通信规约解析引擎,实现数据解析组件中子解析操作与具体的规约、数据项格式无关,采用配置脚本来描述定义规约数据格式,基于面向对象和模板技术,将具体规约定义与解析操作两者解耦合。而为了实现规约的描述式定义,定义了抽象数据项类型来描述各规约数据项信息。
通过对现有各标准的分析,描述规约中数据项所需要的基本信息包括:(1)数据项内每个数据单元占用长度;(2)数据项内数据单元的个数;(3)数据项内数据单元的存储顺序;(4)数据项内数据单元的存储格式(BIN/BCD/ASCII);(5)数据单元的显示格式(有/无符号、小数位、最大最小值、时间、电力计量终端设备的网络地址等);(6)数据单元含义的文字性描述;(7)数据项含义的文字性描述。
其中第(4)项和第(5)项用于正确计算解析后数据单元的数据值、并采用合适方式将其显示出来;而第(6)项、第(7)项用于记录数据单元含义的描述。
例如一个最为常见的整型类型数据项描述信息:其中数据单元长度描述为b4;长度掩码标识为4;有无符号位:无;解析顺序:正;储存格式:BCD;起始位:0;最小值、最大值、默认值:无。
上述定义所描述的数据项结构如表1所示,表明该数据项占用2个字节,其中每4个bit成一组,分别对应BCD码千位、BCD码百位、BCD码十位、BCD码个位,需要采用正向偏移方式来解析,储存方式是BCD的格式。
在本系统中,依照描述数据项类型的要求,最终定义了基本数据类型、结构数据类型、枚举类型、变长类型、可变类型几种主要类型,在配置文件和数据解析组件中,将会用上述几种数据类型或者类型的组合来描述规约中的数据项。
如图3所示,上述每种数据类型均由两个类实现,其中基本数据类型为CSimple Type和Csimple Data,结构体类型为CStruct Type和CStruct Data,变长类型为CChange Length Type和Cchange Length Data,枚举类型为CEnum Type和CEnum Data,图3省略了后两种类型。
每种数据类型的两个实现类分别继承自Cbasic Type和CBasic Data的两个子类,其中CBasic Type子类负责装载对应数据类型的配置信息,并包含完成解析/组装的逻辑操作,每个具体的数据类型对应到唯一的CBasic Type子类。而CBasic Data子类对象由CBasic Type类在需要组装/解析时动态生成,用于保存解析/组装操作的结果。
3.2 数据项解析操作
图4描述了对规约中某个特定数据项的解析、并将结果展示到界面上的过程,它由界面处理子程序、规约数据组件、数据解析组件、配置脚本几个组件协同来完成的。其具体操作时序如图4所示,当规约数据组件接收到界面子程序传递来的规约编号后,将从配置脚本中读取相该规约的描述定义信息,返回该规约在报文数据域所定义的所有数据项列表(参见图1),接下来根据给定的数据项编号,再从配置脚本中读取数据项定义信息,并返回数据项描述对象,即CSimple Type、CStruct Type和Cstruct Data、CChange Length Type以及CEnum Type类的实例对象,同时将该对象传递给数据解析组件,最终数据解析组件根据数据项描述对象的信息解析报文、返回数据单元。
3.3 规约解析过程
每种具体的规约解析均由两个类来具体完成:规约结构类CPtcl Packet和规约模块类CPtcl Module,如图5所示,其中CPtcl Packet主要是存放规约报文的结构信息,已经解析/组装内容,是一个数据对象类,而CPtcl Module是一个操作类,完成实际的数据项内容组装/解析操作,以及各种类型的转换操作。
当系统收到数据报文时,规约解析组件首先把数据项报文和数据项标识拆开,根据数据项标识找到对应的数据项描述对象,然后指示数据解析组件遵照数据项描述对象开始解析数据项报文。
数据解析组件的具体解析流程如图6所示,读取数据项描述对象内第一个成员,获取其数据单元配置信息,再根据其长度读取相应的报文,正确计算数据值、显示值以及具体含义描述,之后移动已经解析指针,循环执行上述过程,直到报文被解析完或者数据项描述对象内定义的数据单元成员被分析完毕。
4 总结
本文基于面向对象和模板技术,采用描述方式来定义规约的数据项定义,有效地将规约解析代码和具体规约两者解耦合,构建了能支持多种通信规约标准动态规约解析系统。使得在解析系统中无需硬编码各规约的数据报文格式,方便采集系统加入新的通信规约、采用新的终端设备,不仅简化了通信规约解析功能的开发工作,同时显著增强整个电力信息采集系统的可维护性。本系统已经产品化,应用在电能量采集系统中,其中在广东佛山、汕头等地接入的终端设备超过60万台,规约标准种类达六种,包括有广电规约、广电低压规约、湖南低压、国电04、376规约以及DLT645规约,运行相当稳定,解析速度能满足电能量信息实时采集的要求。该系统设计对于任何涉及到需要解析多种通信规约的应用场合均具有借鉴意义。
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通用卫星通信 篇7
传统的靶场试验存在着试验组织过程复杂、试验成本代价高昂、试验易受自然客观条件限制等问题[1]。利用通用体系结构支撑平台(如DIS,HLA,TENA)构建仿真试验系统来模拟现实中的靶场试验,可以部分的解决传统靶场试验中存在的问题[2,3]。仿真试验系统存在着对高速、实时性等相关性能指标的要求,反射内存网作为一种实时网络已经成功解决了许多领域的实时性问题,将反射内存网技术应用到靶场仿真试验系统中也可以很好的解决高速、实时性的问题,因此本文实现了一种适用于通用试验体系支撑平台的反射内存网通讯组件,以完成仿真试验系统中反射内存网上各试验设备的实时通讯,实现对试验设备的实时控制及试验数据的监视[4,5]。
2 组件设计需求描述
反射内存网通讯组件实现系统平台对反射内存通讯方式的支持,在仿真试验系统中的主要功能是能够与反射内存网上各个试验设备进行实时通讯,实现对试验设备的控制以及对试验过程中的试验数据进行动态监测。反射内存网通讯组件实现为DLL(动态链接库)封装,提供对外接口以实现与试验平台的互联,可以进行动态加载、卸载。
按照应用需求,使用本组件的用户可以实现的主要功能如下:
(1)对反射内存卡进行启动、关闭、初始化、复位、清零、中断设置等相关操作;
(2)对反射内存网进行读写操作;
(3)能够获取信息管理平台发送的相关信息表并进行解析工作;
(4)用户可动态选择监测各试验设备的发布属性,并可动态设定监测周期;
(5)对反射内存网上的属性值进行监测,并将试验数据发布到信息传输管理平台,可通过各种显示组件(如数码窗、示波器等)进行显示,通过数据存储组件对试验数据进行存储;
(6)能够发送控制指令,接收试验设备的返回状态并显示;
(7)能够接收进程控制组件的控制指令,转发到试验设备,接收各试验设备的状态反馈,发送给进程控制组件,在试验流程控制下实现对各试验设备的控制,完成仿真试验。
3 组件设计
反射内存网通讯组件主要是从组件基类继承下来,根据对组件相关的功能分析,将其划分为监测属性配置类、菜单显示类、监测周期配置类、反射内存卡设备配置类以及对反射内存卡的驱动封装类这五个类。将具有相同属性的方法独立出来,并将类与类之间的相互组成关系进行分析,可以规划出组成关系图和相应的组件类图,如图1、图2所示:
从上面两幅图中可以看出各个类之间的相互关系,以下是对各个类的概括性说明:
(1)组件基类
组件基类提供组件和HIT-GPTA支撑平台的接口,包括参数配置接口,编辑控制接口,运行控制接口,信息获取接口和数据交互接口。通过这些接口,HIT-GPTA支撑平台可调用组件,获得组件的运行状态信息,完成组件的初始化,并与组件进行数据交互。
(2)反射内存网通讯组件接口类
该类负责实现组件的具体创建工作,包括创建组件对象、绘制组件对象、移动组件对象、销毁组件对象等该类还可完成向数据源订购数据以及通过信息传输平台接收模型位置状态数据的工作。在该类中还维护试验中要监测的属性结构体列表,提供给各个相关的类使用;同时,负责创建菜单显示对话框以及反射内存卡配置对话框。此外,该类还负责保存用户设置信息,每次启动自动调用这些配置信息,避免重复设置。
(3)菜单显示类
该类负责监测属性配置窗口的弹出,并且作为中转使组件接口类与配置窗口类进行数据交互。
(4)监测属性配置类
通过该类的方法实现对话框参数的初始化;在此类中完成对信息管理平台发送过来的各类反射内存配置信息如设备信息表、公共信息表等信息文件的解析工作;并建立发布属性表和订购属性表用来维护参加仿真试验的各个设备的相关属性;并进行可视化操作方便用户配置;同时把相关数据回传给反射内存网通讯组件接口类中。此外,该类负责监测属性周期配置窗口的弹出,并且作为中转使监测属性配置类与本类进行数据交互。
(5)监测周期配置类
通过该类的方法实现对话框参数的初始化;显示本次仿真试验中所有的订购属性/发布属性,用户通过相关操作进行监测周期的设定,并把最终的数据保存到相应的结构体列表中。
(6)反射内存卡配置类
通过该类的方法实现对话框参数的初始化。此类通过调用设备驱动类中的相关API函数来完成反射内存卡的启动、停止、初始化、清零等设备操作。在前面各个类的配置完成基础之上,此类还支持对反射内存网中数据进行监测,同时把监测到的属性值保存并且动态的显示在对话框的列表控件上,以便用户观察。通过此类还可以手动对反射内存卡进行读写操作,用户可以进行地址配置以及相关的读写操作配置来完成这一功能。此类还支持远程控制,可接收平台上的进程控制组件的控制指令,对各试验设备进行控制。
(7)设备驱动类
设备驱动类主要是对反射内存卡设备的驱动程序进行封装,以便组件中相关的类进行API函数的调用。
4 软件实现
4.1 反射内存网通讯组件接口
反射内存网通讯组件接口类——————CRFMCommunicationWindon,用于完成组件与平台间的各项数据交互,该类的主要构造如下:
(1)属性
(2)方法
4.2 监测属性配置接口
监测属性配置接口类——CdevInfoDlg,用于完成对仿真试验中需要监测的各个仿真设备的属性进行配置的工作,其主要构造如下:
(1)属性
(2)方法
4.3 监测周期配置接口
监测周期配置接口类——CsetCycleDlg,用于设定仿真试验中对各个设备的相关属性的监测时间的设定。其主要构造如下:
(1)属性
(2)方法
4.4 反射内存卡配置接口
(1)属性
2)方法
5 组件测试及结果
组件测试是在HIT-GPTA通用试验体系支撑平台下进行的,首先将本次仿真试验的反射内存配置信息文件加载到反射内存通讯组件中,并完成相应的监测属性选择、参数设置等相关的配置操作。完成反射内存信息配置后,即可进入反射内存通讯组件的运行界面。双击平台工作区中的反射内存通讯组件图标,即可打开反射内存通讯组件的运行界面。图4所示的是部分测试结果界面。
6 结束语
通用体系结构支撑平台和反射内存网技术相结合构建仿真试验系统为靶场提供了新的试验手段,本文所开发的反射内存网通讯组件已经在某靶场仿真试验系统中进行了应用。
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