实时以太网核心调度模块设计及FPGA实现

随着我国军工科技在图像识别、人工智能、机器人技术和多传感器融合等一系列领域上均取得了先进的科研成果。这些科研成果的成功取决于网络的带宽和实时性是否满足传输要求。实时以太网技术以其高带宽、高可靠性、高实时性的特点,成为了取代其他总线网络的首要选择。实时以太网采用星型拓扑结构且拓扑结构中心是网络交换模块,网络交换模块核心是调度模块。运用FPGA技术实现核心调度模块,使实时网络在MAC层实现其存储转发的主要功能,进而提高网络实时性和可靠性,为实时以太网的在火控领域的应用打下坚实的基础。     

面向空间应用的时间触发以太网

将时间触发协议增加到采用星型拓扑结构的以太网业务上,且保持完全兼容IEEE802.3标准,可解决空间有效载荷使用标准以太网通信遇到的实时性、确定性和可靠性问题。时间触发以太网基于全局基准时间,实时数据传输遵循严格的时序,支持时间和事件触发的两种通信过程。时间触发通道适合同步或周期性实时消息的传输,而事件触发通道适用于偶发或非周期性消息的传输。设计了空间应用以太网的拓扑结构和协议栈,介绍了系统通信的过程,进行了时间触发协议的研究,并对同步性能和网络性能进行了仿真验证。该以太网在保证可靠性、安全性的同时,增强了网络的灵活性,提高了网络利用率。     

基于PON技术的多站雷达数字光纤传输系统设计

提出一种多站雷达体系雷达数据光纤传输系统的方案设计和实现方法。与传统雷达使用的光纤传输系统不同,而是采用技术较新的基于无源光网络PON的实时数据通信系统,这是无源光网络技术在多传感器实时通信领域的首次应用。在系统设计中利用先进的光电子和在编程技术,实现了点对多点雷达数据光纤传输,提高了信号传输质量,同时系统具有动态接入和扩容的能力。     

基于EPA基础昀确定牲通信技术

针对商用以太网难以适应控僦系统晦数据传输确定性、高可用性和安全性需求的难题,EPA提出了基于角色平等的周期性数据确定性传输调度、基于优先级抢占式调度的非周期性数据传输、强实时环境下精确调度优化与控制、分布式自组织系统管理等技术,解决了以太网数据传输不确定性的问题,并对EPA技术优势进行了总结。     

3COM以太网的二次开发

3 COM 公司以太网是目前应用较广、评价较高的一种局部网络,但该网络没有汉字信息处理功能,站点之间的数据通信缺乏实时性。本文在详细分析以太网和初步实验的基础上,主要讨论了以太网二次开发的几个技术难题,指出了以太网络操作系统和网络系统软件汉化的几个关键点。在实现点对点实时通信时,采用网络板硬中断响应方式,利用并发进程调度算法基本解决了“第三方”插入问题。     

实时以太网在压制兵器火控系统中的应用

以未来网络中心战对压制兵器火控系统提出的新需求为根据,结合实时以太网的技术水平现状,阐述了将实时以太网引入压制兵器火控系统中的必要性和可行性,并具体以Powerlink实时以太网为例,验证了该实时以太网能够满足火控系统对信息网络实时性和热插拔功能的需求。     

多功能雷达自组网通信性能研究

针对雷达的情报传输存在传输速度慢,保密性差,实时可控性弱等问题,提出了基于信号共享的雷达通信一体化技术,即通信信息隐藏在Chirp雷达信号中,使得雷达具有实时通信能力.在此一体化信号的基础上,分析了一体化平台的自组网性能,包括链路拓扑结构、误码率和吞吐率研究.通过仿真表明,此雷达通信一体化网络能够满足大批量数据的传输要求.     

一种基于Dijkstra算法的航空平台组网技术

针对航空平台在超低空和超视距飞行过程中,传统单一的TDMA网络难以满足无盲区通信需求,提出一种基于Dijkstra算法的AdHoc组网技术。通过建立实时邻居信息表、网络拓扑表和动态路由,在工程应用中实现了具有中继功能的地空-空空高速实时无线传输网络,满足了部队通信网络大范围覆盖和实时性需求。     

一种基于 Dijkstra 算法的航空平台组网技术

本文针对航空平台在超低空和超视距飞行过程中,传统的单一的TDMA网络难以满足无盲区通信需求,提出一种基于Dijkstra算法的ad hoc组网技术,通过建立实时邻居信息表、网络拓扑表和动态路由,在工程应用中实现了具有中继功能的地空-空空高速实时无线传输网络,满足了部队通信网络大范围覆盖和实时性需求。     

一种双层Powerlink网络的网关

描述了一种双层Powerlink网络的Powerlink网关,用于解决不同层次实时以太网总线之间数据转换以及不同网络之间周期同步的问题。其主要是解决了两层实时Powerlink网络通信时的周期不同步问题,通过使用这一同步机制使下层Powerlink网络在接入上层Powerlink网络时能够同步于上层网络,使每一个接入在同一上层网络的下层网络的动作实际都与上层网络保持同步,从而确保双层网络数据交互的正常进行。     

基于RTP MPEG-4视频流传输的研究

视频传输是当前国内外研究的重要课题,尤其就对传输过程中Qos的控制,在当前网络质量不高的情况下进行视频传输具有重要的作用.研究了RTP、RTCP等多媒体实时传输技术的原理,具体阐述和讨论了RTP的实时传输MPEG-4技术以及RTCP的传输控制技术,探讨了RTP/RTCP在战术互联网中MPEG-4视频实时传输中的实现.     

基于CAN总线的装甲车辆测控系统

针对装甲车辆传统电气状态监测与控制系统的缺陷，提出了基于CAN总线的装甲车辆测控系统方案，开发了短帧实时应用层通信协议，实现了装甲车辆电气系统的实时监测、电气设备的综合控制、驾驶员终端的综合显控及设备在线故障诊断等功能，构建了装甲车辆测控传输网络。     

防化车辆指挥通信网络系统

介绍了如何建立一个灵活、可靠、安全的防化车辆指挥通信网络。该网络是以固定指挥部为中心，以防化指挥车为二级中心，以各列装的防化车辆为节点的无线数字通信网络，可在防化车辆之间实时传输语音、数据及图像等信息，并且能够通过信道加密来保证网络通信的安全，该网络不仅能够将在地理位置上分散的各个防化车辆联成一体，便于统一指挥、协同作战，而且还可以在网络内实现资源共享。     

高速多通道数据采集传输系统的设计

设计了一种基于FPGA与DSP的高速多通道实时数据采集传输系统。该系统通过FPGA实现对时钟、ADC、DSP等芯片的功能配置,采集数据由FPGA预处理后通过EMIF接口传送至DSP,并完成后续的复杂信号处理。该系统最高数据采集速率可达500 MSPS,FPGA与DSP之间可实现高速率的数据传输。实际测试结果表明,该系统实现了多通道数据的实时同步采集、传输与处理,数据采集达到较高性能,能够满足当前复杂电磁环境下精确制导雷达数据处理分析的需求。     

用以太网支持实时传输

在最近10年中,以太网一直是主要的局域网。我们相信,由于以太网的成本有效性和较宽带宽的可用性,它将继续占主导地位。我们提出并评价了称为RETHER(实时以太网)的以软件为基础的协议。不修改现有以太网硬件,这个协议就能为多媒体应用提供实时性能。RETHER以混合工作方式为特征,以减少对非实时网络软件包性能的影响,它是一种无竞争条件的分布式容许控制机构和一个有效的令牌传递方案,可防止网络因节点故障而丢失令牌。     

军队指挥自动化网综合故障管理系统

军队指挥自动化网是用于国防的计算机信息网络,网络规模大,设备种类繁多,技术和结构复杂。为保障军事信息实时、准确、可靠地传输,一个有效的网络管理系统是必不可少的。本文提出了一种基于服务依赖模型的综合故障管理系统和实现方案。     

一种全高清视频采集编码传输系统设计

为了克服视频网络传输占用带宽资源多的问题,满足高分辨率视频的实时编码传输需求,利用海思新一代视频处理芯片Hi3516A,设计了一种全高清视频采集编码传输系统。该系统采用IT6801+Hi3516A+RTL8201F的硬件电路架构,并在海思媒体处理软件平台上完成了应用程序软件开发,实现了全高清HDMI视频输入及H.264标准视频码流的实时网络传输。系统设计已成功运用在某型直升机指控系统中,具有重要的实际应用价值。     

战场环境下无线实时传输网络基站功能设计及技术探讨

<正>部队演习训练时,需要对参与人员进行考核及对在役装备进行性能等评估,作为前端数据采集设备和后台指挥中心的评估考核系统之间桥梁——无线实时传输网络的设计显得尤为重要。无线传输网络包括了卫星通信网络、移动通信网络等,随着科学技术的不断发展,公用无线传输网络趋于完善,基本实现了国内全覆盖。但是某些情况下,仍然需要搭建私有无线传输网络。在部队演习或科目训练考核期间,由于保密、成本等原因,需要搭建临时的无线实时传输网络,将移动车载前端采集的数据、战场环境数据、视频数据等实时回传到指挥中心,为指挥人员和组织人员提     

优先级管理的全双工交换式以太网实时通信

航空电子全双工交换式以太网(AFDX)以其独有的优势在航空航天等领域的应用不断扩展,但是由于通信模式,无法满足实时任务的可预测性和低延迟等要求,因此,研究AFDX的实时性成为一个重要的课题,为了提高网络的实时性最可行的措施就是采取优先级管理模式,对具有优先级的分组传输问题进行了分析,给出了两种优先级排队模型下,不同优先级分组的平均排队等待时间和平均逗留时间,并进行了计算机仿真.得出:采用具有优先级的分组传输模式能很好的提高网络的实时性.     

基于网络传输的图像采集压缩系统接口设计

目前,在箭载视频图像测试中,由于视频图像数字化后数据量非常庞大,很难将如此大量的原始数据进行实时传输和存储,急需有效途径解决大数据量的传输、存储问题.针对这一问题,提出了一种网络传输的图像采集压缩系统的设计方案,并给出了该系统的详细设计,实现了图像数据压缩后的实时传输.在硬件部分,给出了网络传输接口电路及其仿真结果;并对数据发送、接收模块、数据捕获、解析模块进行了详细的描述与设计.