FlexRay网络通信延迟时间分析

为满足未来车辆的通信需求,全球各大汽车及半导体厂商联合设计了FlexRay通信协议。为优化设计FlexRay网络,必须对网络中各消息的通信实时性进行估计。该文依据FlexRay的通信原理,得到了计算基于时分多址(TDMA)的静态段消息的延迟时间和基于柔性时分多址(FTDMA)的动态段消息的延迟时间的数学期望和均方差的公式,使用CANoe.FlexRay对燃料电池城市客车通信进行了仿真,得到了各个消息的延迟时间。FlexRay网络中静态段消息可以精确地按照预先设计的时刻发送,动态段消息的延迟时间则振荡较大,但它的数学期望和均方差只与通信周期有关。     

FlexRay网络时滞特性分析

为了保证设计的FlexRay网络能够满足实时性的要求,必须对网络的时滞特性进行评估.根据FlexRay传输协议,分析了基于灵活时分多扯(FTDMA)的动态段消息的传输特性,建立了最大网络延迟模型.最后通过仿真实例说明了所提方法的可行性.     

基于最优传输可靠度的FlexRay网络参数配置

汽车控制系统正在由机械传动系统向线控系统转变,线控系统的应用虽然提升了汽车的舒适性和操控性,但是也对车载网络通信的安全性和可靠性提出了更高的要求。文章针对在传输速率和灵活性方面具有较大优势的FlexRay网络的可靠性进行研究,根据静态消息重传、传输可靠度和动态消息实时性的关系分析,提出了传输可靠度和动态消息平均响应时间概念,并推导出定量计算公式;在此基础上,建立了以传输可靠度最优为目标、以预定义传输可靠度和动态消息实时性为约束的FlexRay网络参数设计优化模型,并给出求解该模型的基于可靠度的参数优化算法(reliability aware parameter optimization,RAPO)。在CANoe中的仿真结果表明,该算法不仅可以满足动态消息实时性要求,而且可以有效提高传输可靠度约4.7%。     

一种基于TDD的无线mesh网络随机自学习调度算法

基于时分多址(TDD)的无线mesh网络是实现无线多跳网络和宽带无线接入的一种关键技术.为用户提供一种可以保障稳定通信的有效的分布式算法是影响基于TDD的无线mesh网络性能的关键因素.本文针对TDD的无线mesh网络提出一种随机自学习分布式调度算法,这种算法是一种基于信息学习的随机选择算法.在网络中,任一节点都要根据其邻居节点控制消息中所携带的数据,学习邻居节点的调度信息,从而判断可用时隙.若上次信息传输成功,则节点仍然沿用上次的传输时隙;反之,节点在可用时隙中随机选择一个时隙发送控制消息.仿真结果表明,与IEEE802.16标准中定义的算法相比,提出的随机自学习分布式调度算法能实现更高的吞吐量.     

基于分簇结构的移动自组织网络接入控制协议关键技术研究

提出了一种基于分簇结构的移动自组织网络(MANETs)接入控制协议(CM-MAC).该协议主要适用于大规模多跳移动自组织网络,采用分簇技术将整个大规模网络分成多个簇,每个簇拥有不同的工作频段,各个簇之间互不干扰.簇内采用了动态时分多址协议,每个节点根据自身业务强度动态地占用网络资源,簇与簇之间通过网关节点实现跨簇通信.本文采用了OPNET Modeler进行网络建模和仿真,仿真结果表明:在大规模拓扑网络中,CM-MAC协议比标准USAP协议的吞吐量提升了约2.2倍,时隙复用率提升了约4倍,端到端延时降低了约3倍.     

CAN与TTCAN通信延迟时间的分析

为了优化设计采用CAN、TTCAN通信协议的通信系统的应用层,需建立CAN、TTCAN中各消息帧的通信延迟时间的数学模型,分析消息帧的延迟时间。利用该文搭建的通信系统仿真与开发试验平台,对不同网络负载下的通信延迟时间进行试验,验证了延迟时间的数学模型,并比较了多种因素对CAN、TTCAN通信实时性的影响,结果表明:负载较高时,消息帧的优先级对消息帧的延迟时间影响较大。此时若采用CAN协议,低优先级的消息帧延迟时间很大;若采用TTCAN协议,周期型消息的延迟时间基本不变,事件型消息帧的延迟时间显著增加。     

采用时分多址的主动式高动态传感器路由协议

提出一种基于移动无线传感器网络(MWSN)的主动式高动态传感器路由(AHDSR)协议.通过简单的跳数度量,使数据朝移动环境中的汇聚节点路由时保持动态和鲁棒.AHDSR协议使用时分多址(TDMA)MAC层保持移动环境中梯度指标,同时,使用盲转发技术将信息以多途径的方式在网络中传递.运用OPNET建模模块进行仿真,并提供一种离散时间仿真器.仿真结果表明:与其他同类方法相比,提出的协议在数据包投递率、平均数据包时延、吞吐量和开销方面的表现更加适合多种移动网络场景.     

基于MPLS的VPN应用

随着网络应用的不断深入,人们对网络传输容量和服务质量的要求和期望也越来越高,设计高性能网络成为一项迫切的工作.多协议标签交换(MPLS)网络采用显式路由技术,能够通过静态配置或动态路由方式在入口路由器到出口路由器之间得到一条或多条显式路径LSP(Label Sw itch ing Path),避开瓶颈链咱,避免流量对瓶颈资源的竞争,优化流量到资源的映射,提高网络性能.介绍了MPLS的基本原理,分析了基于MPLS在BPN方面的应用情况.     

TDM/TDMA 系统中继网络设计

对TDM／TDMA通信系统传输信号的特点及中继网络所须解决的难点问题进行了研究，提出了一种简单实用的解决方法，介绍了电路的组成及原理，分析了系统的性能。在须插入多级中继的时分多址通信系统中，该中继电路系统具有很好的实用性。     

用于EPA网络的实时调度方案

总结了现有网络控制系统(NCS)出现的问题和可行的解决方案.针对基于以太网传输的现场总线控制系统具有网络诱导时延,缺乏确定性和实时性的问题,提出了一种适用于EPA工业现场网络的精确实时调度设计方案.该方案通过时钟同步、时分多址调度增强系统通信的确定性,以并行处理报文信息的形式最大限度利用系统资源,达到更高的调度精度,并可以同时处理周期性出现和带有优先级的非周期出现的数据报文.基于FPGA的实验平台测试证明了此方案的有效性.     

基于分层模型的FlexRay车载网络容错检错机制研究

FlexRay是可应用于车用实时控制系统的通信协议。本文首先分析了它的时钟同步、容错及检错功能。在此基础上,建立了网络抽象分层传输模型。根据此模型,对FlexRay在车用分布式实时控制系统中的错误检测应用进行研究,通过关注协议对错误即时识别分类,分情况讨论各个抽象层在错误发生时层内机制的处理过程,发现FlexRay可在较短时间内定位错误所在的网络层,集中检测该层工作状况最终迅速对错误作出反应。     

基于ARM的LPC2132通用串口驱动程序设计

【目的】使嵌入式系统软件能够适应多种不同通讯协议,并保持通讯模块的稳定性。【方法】基于ARM微处理芯片LPC2132,提出一种通用的串口驱动程序设计方案:将通讯协议与串口驱动分离,把协议帧数据段分类处理,系统软件只需要定义协议帧数据段描述,而不需要和具体的通用驱动程序打交道即可实现通讯。【结果】该串口驱动程序在远程环境采集系统中经过长时间的测试和应用,运行稳定。【结论】该串口驱动程序设计方案提高了编码效率,简化了驱动软件设计。     

基于FlexRay的线控刹车系统

通过分析FlexRay总线协议, 提出基于FlexRay技术的线控刹车系统. 通过模糊PID控制器对刹车电机进行控制, 并给出实验仿真结果及分析. FlexRay的应用使系统制动响应具有实时性, 提高了制动系统的整体性能.     

基于矿井下含分支节点的CAN总线优先权分配

为了解决CAN总线在矿井下覆盖面积和实时通信的问题,对CAN总线的协议进行了修改,采用了节点分支的方法,扩大了覆盖面积;在传输的帧中加入体现优先权的仲裁字段,根据煤矿监控节点的多少采用静态或动态优先权分配机制,解决了冲突问题。实践证明,该种方法在保证了实时通信的同时,覆盖面积扩大了10倍以上。因此,该系统能够适用不同类型煤矿的井下监控任务。     

基于摄动有限元法的结构动力响应鲁棒优化

在传统的静力学鲁棒优化设计基础上,考虑时间参数,通过摄动有限元法处理系统中存在的不确定性因素,用Newmark方法做时程分析,将鲁棒优化设计方法运用在动力响应优化问题中.通过一个门形框架算例,与传统的优化设计结果相比,显示了鲁棒优化设计方法的优越性,设计的结果能使结构具有更稳定的性能.     

基于FlexRay总线的车辆温度检测系统

介绍了车载网络FlexRay总线的特性,设计了基于STR710处理器和MFR4200总线控制器的温度检测系统。详细描述了FlexRay节点的设计原理及DS18820单总线通信的实现方法,并给出了系统的软件设计方案。实验结果表明了该系统的可行性和可靠性。     

基于KW01-Zigbee MCU无线LED点阵屏控制系统的设计与实现

在分析无线LED点阵屏控制技术特点基础上,给出一种基于ARM Cortex-M0+内核KW01-Zigbee微控制器的无线射频LED点阵屏控制系统的构件化设计方案.该方案的硬件系统以KW01-Zigbee微控制器为核心,以通用LED点阵模组(P10板)为基础,充分考虑了灵活的组合方式.软件设计中,以嵌入式软件工程理论为基础,给出可复用、可移植的LED动态刷新的底层驱动封装,通过优化算法解决屏幕闪烁.讨论通信协议设计、协议帧内容格式等技术问题,为相关设计与应用提供一种实际参考.     

预测支持系统中动态模型的研究与应用

介绍了一个智能预测支持系统中的动态模型生成的研究，提出了静态模型与动态模型两种模型表示方法。并对静态模型的表现形式，为产生动态模型而对方法库系统和模型库系统所作的改进，系统中心部件—模型求解控制模块、动态模型的生成进行了详细论述。