基于DDS协议的离岸船舶实时定位方法

为提升离岸船舶实时定位效果、确保船舶航行安全,提出基于DDS协议的离岸船舶实时定位方法。在离岸船舶上安装移动阅读器,在航道两侧安装固定标签。利用改进加权质心定位算法,结合移动阅读器与固定标签间接收信号强度值,计算移动阅读器的位置信息,即离岸船舶实时位置信息。利用DDS协议信息分发单元启动分发服务,将位置信息传输至全局数据空间内,再利用空间内的缓存移动阅读器发布实时位置信息。最后,服务器通过调用DDS接口订阅或退订全局数据空间内缓存的信息,并由显示器呈现订阅的离岸船舶实时位置信息。实验证明:该方法可精准实时定位离岸船舶;当信息分发量不同时,该方法的信息分发丢包率较低。

车载DDS协议测试的研究与分析

汽车技术的发展日新月异,智能驾驶、移动互联、云计算、大数据等技术的逐步应用,带来了车载电子应用产品数量和复杂度的激增,车辆数据的传输、交互和共享使得车辆通信面临着严峻的挑战,而传统的车载网络在通信带宽、传输效率、扩展性等遭遇了巨大的发展瓶颈。因此,基于车载以太网传输的DDS协议被应用在车载通信中,来满足车辆应用需求。本文介绍DDS协议发展应用,剖析了协议通信模型、传输协议及服务策略,并着重介绍DDS协议的主要测试内容、测试环境搭建等。

基于单哈希计数布隆的DDS自动发现算法

针对DDS简单自动发现算法中网络传输量大、内存消耗高以及端点匹配时间长的问题,提出一种基于单哈希计数布隆过滤器的DDS自动发现算法——SDP_OHCBF。通过将标准布隆过滤器升级为计数布隆过滤器以支持元素删除操作,使用单个哈希函数和取模运算代替标准布隆过滤器中的多个哈希运算,加快布隆过滤器的元素查询过程。仿真验证结果表明,该算法降低了DDS自动发现过程的网络传输量与内存消耗,支持元素删除操作,提高了数据发布/订阅的实时性。

DDS可靠发送机制的研究

对象管理组织(Object Management Group,OMG)颁布的数据分发服务(Data Distribution Service,DDS)规范有两种发送模式,一种为尽量发送,一种为可靠发送。在舰载信息系统中,DDS通常默认为尽量发送模式,这并不能保证系统的可靠性。因此,针对DDS规范中可靠发送模型进行深入研究,分析可靠协议在正常状况下及丢包状况下的工作流程。根据可靠性的要求,通过配置相关Qo S策略调整发送队列和接收队列的长度以及心跳检测信号的发送频率。最后,通过尽量发送和可靠发送两种模式的性能测试比较说明各自所适用的情况。

融合轻量级DDS的智能车通信架构设计

针对汽车传统分布式电子电器架构通信网络高复杂度、紧密耦合的问题,设计并实现了基于DDS服务的智能车通信架构,通过在嵌入式ECU中移植轻量级DDS中间件,解决了资源受限设备与标准DDS无法直接通信的局限性。实车测试表明:该通信架构具有更好的QoS性能,系统的平均通信时延小于3 ms,满足实时性的需求。

基于单哈希多维布隆过滤器的DDS自动发现算法

SDPBloom算法减小了基于简单发现协议的自动发现算法SDP_ADA的网络数据传输量和内存消耗,但在自动发现过程中存在哈希运算量大的问题,导致参与者端点之间发布/订阅消息的时间过长。为解决这一问题,在简单发现协议的基础上,提出一种基于单哈希多维布隆过滤器的自动发现算法SDP_OMBF。该算法将单哈希多维布隆过滤器向量(OMBF)用于参与者端点信息的匹配。实验结果表明,该算法提高了数据分发服务(Data Distribution Service,DDS)自动发现过程中的实时性。

基于FPGA的数字基带多模雷达信号源设计

多模雷达信号源可用于电子侦察设备的性能测试和生成式欺骗干扰信号的产生。针对一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的多模雷达数字信号源系统设计进行了研究,并将关键的多模雷达信号产生模块封装为具有AXI总线结构的IP核,其灵活性高、重用性强,能够输出多种常规雷达信号和低截获概率(LPI)雷达信号。首先对DDS产生信号的原理进行了研究,然后根据雷达信号的调制方式设计了多模雷达信号源的顶层结构。在Xilinx Zynq-7xc7z010clg400上进行编程实现。测试结果表明,本设计占用资源少,且信号的最高输出速率可达500 MS/s。

井下多媒体传感器网络通信频率路由协议研究

为了解决煤矿井下安全生产问题,提高矿井监测监控能力,提出了一种基于MPEG-4标准的井下多媒体传感器网络(UMSN)。UMSN基本功能是收集并返回多媒体传感器节点在井下监测区域捕获的视频和音频信息,实验结果表明:井下平直巷道中最佳无线通信频率为2.4GHz。大巷的应用中,拉扩散比较合适;人难以达到的场合,则推扩散比较合适;已知地理位置信息,则位置和能量感知路由是一种更好的选择。

基于CC2430的无线可植入微刺激器电路研究

功能性电刺激在神经功能失调治疗和神经损伤功能重建中具有重要的作用,植入式神经肌肉电刺激疗法已被证实对20余种神经功能失调疾病具有确切的疗效;基于这种疗法,介绍一种基于ZigBee协议的无线可植入微刺激器的电路设计,其刺激效果与微刺激器所释放电流的参数有密切关系;为了能够在生物实验中寻找到刺激效果最佳的电流参数,设计论述了一种以低功耗CC2430微控制器为核心的微刺激器方案;低功耗CC2430的ZigBee无线通信协议是无线微刺激器电路系统的关键技术,结合双相恒流源能够对特定肌肉释放不同的刺激波形、幅度与频率的刺激电流;通过调节各种关键参数,应用这种微刺激器能够生成生物实验中所需要的双相脉冲波形。

基于FPGA的智能化波形发生板卡设计

测试系统中的信号源是系统的一个重要环节,是准确反馈被测部件各项性能参数的关键。提出了一种基于FPGA的波形发生板卡,采用Verilog HDL实现FPGA内部逻辑电路设计,采用DDS算法实现波形频率。总线选择BLVDS,FPGA完成BLVDS总线上数据的接收、发送,以及数据的缓存,上位机指令和板卡反馈数据依照Modbus协议进行传输,C8051F120完成对FPGA内部BLVDS接收电路缓存数据的读取,根据上位机指令计算生成用户所需信号波形的相关数据,然后将反馈的数据包写入FPGA数据缓存区,并启动BLVDS驱动电路完成数据的发送。实验结果表明:通信速度快、稳定、可靠,生成的波形平滑,幅值、频率误差小。

适用于低成本物联网终端的消息通讯协议比较研究

在物联网系统中为了能够将终端和数据接入现有的企业级应用平台,普遍需要应用到消息中间件系统来处理分布式终端之间或其与云端的交互,为了针对不同应用场合选择合适的消息中间件来开发应用,文章分析了消息协议实现占用的空间,时间,交互模式,寻址方式和主要性能指标,筛选了几种适合在低成本终端中使用的消息协议,明确各协议适合的应用场合,并对它们进行了横向比较。

能量高效的传感器网络数据查询路由

提出一种能量高效的传感器网络数据查询路由EEDQ(energy-efficientdata query),EEDQ以sink节点为根节点,构造最小路由生成树,由sink节点发出查询任务,查询结果由叶子节点向sink节点传输,传输过程中进行数据汇聚。实验表明,EEDQ相比direct transmission,大大提高了传感器网络的生命周期。

一种基于LEACH协议的节能型分簇路由算法

LEACH协议中最高级簇头与基站之间采用单跳通信方式,消耗能量较多。为了降低无线传感器网络的能量消耗,提出了一种基于LEACH协议的节能型分簇路由算法。该算法采用平面路由机制建立簇头与基站之间的通信路径,所有簇头与基站之间都采用多跳路由方式。与LEACH协议相比,该算法明显改善了网络能量消耗和网络生存时间,并使网络规模不再受到簇头通信半径的限制。

基于MicroBlaze的测控应答机地面站发射系统的设计与实现

地面站(ground station)即设置在地球上完成对卫星跟踪测量的地面设备,本设计以MicroBlaze和射频一体化芯片为核心,移植了精简的TCP/IP协议栈,完成了复杂多路遥控、遥测数据及状态信息的传输;设计了精确频率侧音序列产生电路和遥控副载波产生电路,完成了对数据指令和状态信息的调制;引入Xilkernel嵌入式操作系统,对整个系统资源分配进行管理,提高了系统的灵活性;最终形成了一个功能完整有效并具有实际应用价值的测控应答机地面站发射系统。该系统通过Chipescope和频谱仪验证测试,达到了预期的要求。

基于FPGA与高速AD9144的信号源设计

为了解决宽带项目并行总线中PCB布局复杂和高数据速率传输的问题,设计一款基于ADI公司最新DAC产品AD9144的信号发生器。对DAC芯片集成的JESD204B接口协议进行研究,以Xilinx公司的K7C325T FPGA为主控芯片,利用FPGA中的高速串行收发器GTX,实现JESD204B接口,完成单lane 6 Gbps的数据率传输,并结合外围硬件电路,实现了任意调制信号从基带到高中频的高质量产生,满足了协同的设计需要。

基于定向扩散路由的结构化分层模型

在无线传感网中,定向扩散协议(Directed Diffusion,DD)提供了一个基于平面拓扑的以数据为中心的路由思想。针对基于应用的无线传感网络,许多研究人员对DD进行了相应的改进,但是都缺乏一个统一清晰的架构。为了提高研究和开发效率,文中通过科学研究和系统归纳提出了一个基于DD的结构化分层模型,力图呈现一个基于DD的清晰、完整的体系架构,在此模型的启发下,提出了能量多路径加强的DD协议。最后通过性能分析证明了改进算法的可行性,同时也给出了此模型的一个有效应用。

船载网络数据订阅式通信协议设计

在总结多种现有实船传输协议的基础上,借鉴OPC UA和DDS两种成熟的协议标准,制定出一种自描述的船载订阅式通信协议。适用于设备、传感器、其他系统获取数据及船上各个系统间以安全和高效的方式进行数据的分享和交互,交互的信息内容不限于结构化的数据,也支持非结构化的数据。