星载高速无线数据网络协议的设计

星载无线数据网络可以解除航天器内错综复杂的线缆网的束缚,是航天器轻小型化的重要技术储备。旨在替代航天器内现有的点对点三线制的低电压差分信号线缆,提出了一种基于脉冲超宽带(IRUWB)技术的星载高速无线数据网络的设计方案,并重点介绍了高速无线网络协议的设计和实现。网络协议设计参考了美国军用数据总线标准MIL-STD-1553B协议,采用时分制指令响应机制,按物理层、链路层、网络层和应用层进行了详细说明,以适应星载高速率无线数据传输的要求,具有灵活性高、可靠性高、扩展性高的特点。网络协议的IP核经过地面演示系统进行验证,实验测得应用层数据传输的误码率小于10-9。     

基于FPGA的硬件协议栈精简实现

数据传输过程中准确性与高速性是基本的指标。针对高速网络内数据传输量大的应用需求,文章利用硬件描述语言,将TCP/IP中与UDP相关的协议栈按需精简后移植入FPGA中,通过UDP协议在硬件平台中开发网络数据传输的应用以切合大数据量的需求。在保证准确性的前提下,网络数据传输速率达到千兆网的性能。该设计使协议栈模块硬件化,易于集成在具有网络数据传输需求的系统或设备中。     

基于LEACH协议的研究与改进

无线传感器网络中如何节能是一个关键问题。对经典的LEACH协议做研究与改进,并提出了一种新型的动态网络转换机制。该算法通过综合考虑候选节点的地理位置、剩余能量等参数来进行网络协议的选择,从而有效地降低了低能量与位置不佳的节点被选为簇首的可能性,进一步保证网络内节点能量负载的均衡性。仿真结果表明,新型的动态网络协议机制能够有效平衡节点的能量消耗分布,延长节点与网络的寿命。     

基于蓝牙技术的无线网络协议研究

针对传统IP协议的不足 ,设计提出了BLUEPAC区域的概念和BLUEPACIP概念协议。BLUEPACIP(BLUEtoothPublicACcessIP)意为蓝牙公众接入网络协议 ,它以IP为基础融合移动IP和峰窝IP之长 ,支持IP地址分配、路径选择和网间切换     

装甲车辆自动配电系统MilCAN总线通信设计

针对CAN总线实时性不能有效保证这一问题,提出了利用MilCAN总线作为装甲车辆自动配电系统网络总线;在CAN总线模块基础上实现了MilCAN高层协议,分析和设计了系统应用层通信协议。试验结果表明:在CAN模块上实现的MilCAN高层协议性能可靠,能够很好地满足自动配电管理系统数据传输要求。     

轻量级接入点协议LWAPP的应用及其安全性分析

轻量级接入点协议(Lightweight Access Point Protocol,LWAPP)是一个新的无线局域网协议,该协议被设计用来传输和控制无线接入点和无线局域网控制器之间的通信。LWAPP把一些传统的无线接入点的一些功能移到了无线控制器中,以实现对无线接入点的统一控制和集中管理。简单讲述了LWAPP的功能和作用,同时分析了LWAPP的安全性,列举了一些该协议可能会受到的攻击类型,并提出了一些解决方案。     

基于ARUDP的指挥控制网络数据传输协议

针对目前指挥控制网络采用UDP协议进行大数据传输时存在长时延及高丢包率的问题,提出了一种基于UDP改进的ARUDP(Augmented Reliable UDP)协议。该协议针对UDP传输过程中存在的乱序到达问题,提出了基于乱序重构的管理机制,降低了丢包率;在接收端根据网络相对单向队列时延检测网络状态,并利用改进的A-AIAD控制方法自适应调整数据发送速率,减小了队列排队时延,提高了数据传输效率。仿真实验表明,ARUDP协议发送速率平滑,在保持UDP高效的前提下,提高了传输的可靠性和实时性,降低了网络的丢包率,提高了网络资源利用率。     

一种SIP协议实时图形化分析软件的设计

文章提出了一种Windows下高效网络协议分析软件的实现方法,从改造开源网络协议分析软件wireshark入手,将捕获的数据包写入共享内存,然后基于MFC编程从共享内存将数据包取出并进行重组、过滤和分析处理,实现了软交换系统中各设备实体间SIP协议数据的实时动态图形显示,最后对软件进行了验证测试。对于软交换系统中SIP信令分析具有实际应用价值,对于类似网络协议分析软件的开发具有一定的借鉴意义。     

基于S-MAC的协同MAC协议分析

针对WSN,文中设计了一种基于S-MAC协议的协同MAC协议(SC-MAC)。该协议通过协同通信技术的应用来解决原有协议的直传链路通信质量不理想的问题。在该协议中,选定的一个中继节点和目的节点同时侦听源节点的发送信号,当中继节点收到目的节点的NACK信号时,进行协同传输,否则继续对数据传输的侦听。数值分析和仿真实验表明,使用SC-MAC协议情况下,节点的平均功率、比特数据能耗、平均时延和抗拥塞等性能比使用S-MAC协议时都有很好的提升。     

基于冲突容忍协议的隐藏终端改进方法

在军队物联网中大规模部署的无线传感器节点密度加大,节点周边有众多传感器需要将数据传递到上级节点,隐藏节点在收到感知数据时共同竞争信道,发生在接收节点处数据碰撞。在分析现有的冲突容忍传输协议的基础上,结合协议固有特点和隐藏节点问题,对其进行了改进,减少了节点之间由于隐藏终端问题带来的吞吐率下降的问题。通过多次实验验证,结果表明改进后的冲突容忍协议能够有效地提高数据传输可靠性,系统的吞吐量也有了明显的提高。     

航天应用载荷的高精度时间同步与共用信息分发

应用载荷直接获取航天器平台的时间和公共测量信息,并不能完全满足载荷的高精度时间基准和共用信息使用需求。一些功能载荷具备向外输出高精度时间和状态测量信息的能力,但硬件接口资源有限。将功能载荷作为FC-AE-1553光纤网络的一个节点,在FC-AE-1553光纤网络中叠加IEEE 1588v2时间同步协议,功能载荷的高精度时钟源能同步给有需求的其他载荷。并在时间同步的前提下,将功能载荷的测量数据如定位数据、姿态数据和轨道数据等共用信息同步发送至网络上的其他载荷节点。通过时间同步与同步发送机制,解决了各载荷对高精度时间和共用信息的需求,弥补了专用信息硬件接口资源的不足。结果表明,与直接利用航天器平台的信息源相比较,当时钟源和共用信息来自功能载荷时,FC-AE-1553网络时间同步之后的时间基准精度和共用信息利用性能高出3个数量级,载荷获取的UTC时间精度达到百纳     

多媒体传感器网络中基于ACO的QoS路由协议

针对目前无线多媒体传感器网络QoS路由协议算法复杂、能耗较大等缺点,提出将蚁群优化算法用于改进无线多媒体传感器网络的路由选择.首先,抽象出多媒体传感器网络QoS 路由模型,进而,利用蚁群算法设计了一个运用带网络约束条件的权值去更新信息素浓度增量的路由算法--AntWMSN算法,AntWMSN算法利用正向蚂蚁F_(ant)收集链路带宽、时延、丢包率等参数,结合精华蚂蚁系统更新本地节点的网络状态模型以及每个访问过的节点上的信息素,从而找到满足多约束QoS条件下的最佳路由.仿真结果表明,该算法具有分布式全局优化网络路由选择的特性,比传统的QoS路由协议具有更好的收敛性,并且在满足网络对QoS参数需求的前提下,有效地提高了网络的生命周期.     

NDIS技术在网络监测中的实现

阐述了利用NDIS进行网络包的监测和分析的基本原理,在此基础上实现了对网络适配器在数据链路层网络包的监测,并通过数据报文结构的分析,再现了应用层协议的实现过程.     

软件定义的航天器测试网络技术

航天器测试网络是航天器自动化测试运行、测试数据监测分析等测试业务运行的信息通道,它的性能将极大影响航天器试验测试效率与试验数据的应用效能。针对传统航天器测试网络存在的物理独立部署、人工迁移、存在数据孤岛以及无法高效交换共享的不足,本文参考借鉴软件定义网络技术,设计了基于虚拟局域网及软件定义网络技术的软件定义航天器测试网络。该测试网络技术具备良好的软件重构、区域隔离、测试信息汇聚共享性能,能够通过软件重构,自动化迁移部署航天器测试网络;通过网络区域逻辑隔离,确保各航天器测试指令运行区域受控、安全;通过全局测试数据汇聚实现多航天器测试数据的交换共享,从而有效解决了航天器测试网络快速部署、测试指令安全运行与测试数据交换共享的问题,有力推动了装备试验数据工程的建设工作。     

一种网络设备告警事件纵向关联方法的设计与实现

现有的网络事件关联系统主要存在以下不足:各被管设备感知的大量告警事件全部传送到管理端处理,会带来很多传输与事件管理问题;现有的网络事件关联方法很不成熟,一般只涉及底层协议告警事件的关联.在分析网络告警与故障关系的基础上,提出了一种在设备这一级驻留代理,采用贝叶斯网络推理技术完成包括应用层告警事件在内的本地告警事件纵向关联方法.并在描述协议栈各层协议实体模型的基础上,给出了利用AdventNet API和ebayes进行系统具体实现的方法.     

可靠UDP协议栈的FPGA实现

基于Xilinx公司的Virtex-5系列FPGA开发板,采用VHDL硬件描述语言,并运用模块化的设计理念,参考TCP_IP协议栈的工作机制,设计并实现了一个具有接收确认及漏发重发功能的可靠的UDP_IP网络通信协议栈。同时,设计并实现了一个以太网控制器,该控制器与UDP_IP协议一起构成一个完整的网络通信链路协议。经过上板测试验证,该通信协议栈能正确高效地完成网络数据的发送和接收等工作,且稳定性良好。     

Neural network modeling to evaluate the dynamic flow stress of high strength armor steels under high strain rate compression

An artificial neural network (ANN) constitutive model is developed for high strength armor steel tempered at 500 °C, 600 °C and 650 °C based on high strain rate data generated from split Hopkinson pressure bar (SHPB) experiments. A new neural network configuration consisting of both training and validation is effectively employed to predict flow stress. Tempering temperature, strain rate and strain are considered as inputs, whereas flow stress is taken as output of the neural network. A comparative study on Johnson–Cook (J–C) model and neural network model is performed. It was observed that the developed neural network model could predict flow stress under various strain rates and tempering temperatures. The experimental stress–strain data obtained from high strain rate compression tests using SHPB, over a range of tempering temperatures (500–650 °C), strains (0.05–0.2) and strain rates (1000–5500/s) are employed to formulate J–C model to predict the high strain rate deformation behavior of high strength armor steels. The J-C model and the back-propagation ANN model were developed to predict the high strain rate deformation behavior of high strength armor steel and their predictability is evaluated in terms of correlation coefficient (R) and average absolute relative error (AARE). R and AARE for the J–C model are found to be 0.7461 and 27.624%, respectively, while R and AARE for the ANN model are 0.9995 and 2.58%, respectively. It was observed that the predictions by ANN model are in consistence with the experimental data for all tempering temperatures.     

现代高速通信网络的性能及其应用现状分析

提出了对现代高速通信网络的性能要求,并着重就４种高速通信网络的主要性能、应用现状等进行了分析,指出了高速通信网络的未来发展方向．     

一种航空武器数据链MAC协议设计与研究

MAC协议是航空武器数据链组网通信的重要技术,网络的性能依赖于所采用的多址接入协议,也是航空武器数据链研究的难点之一。固定分配、竞争和预约三大类MAC协议各有优缺点以及适应场景,需要根据应用需求设计对应的多址接入协议,以满足通信网络的战术和技术性能指标。在分析数字化战场通信网络——战术数据链组网通信应用的主要MAC协议的基础上,结合航空武器数据链的通信特点和体系结构,提出一种基于固定分配TDMA的航空武器数据链MAC协议——ODTCFMA协议,并对协议的时延性能进行了仿真和分析。分析结果表明,该协议能够同时满足编队战术协同和武器制导的低时延要求,对航空武器数据链的研究具有一定的借鉴意义。     

针对SCPS-NP的协议分析方法

描述了卫星通信协议中网络层协议SCPS-NP的基本结构,阐述了BM算法与ID3算法原理,提出了一种新的针对空间传输协议的有效分析方法———NP-BM-ID3算法,并通过仿真实验进行验证。实验结果表明：通过将原有的数据集分类,该算法不仅有效地解决了模式串长度不足问题,而且减少了规则总数,在条件属性数量不变的情况下降低了运算复杂度。