基于EPA网络的多媒体数据确定性传输

为实现多媒体数据在EPA中的确定性传输,在研究EPA通信调度原理的基础上,分析多媒体数据在EPA通信宏周期传输的可行性以及分片重组原理,设计多媒体数据在周期时间片的传输调度模型,以及基于链表插入方法的分片数据报重组算法。针对目前多数多媒体设备未集成EPA协议栈,无法直接参与EPA现场层调度的问题,搭建接入多媒体数据的EPA网络测试平台。实验结果表明,在不干扰控制数据传输的情况下,基于EPA的多媒体数据传输延时为30 ms~36 ms,满足可接受延时小于130 ms的要求,延时抖动在4 ms以内,图像清晰流畅,从而验证了将多媒体数据接入EPA网络确定性传输的可行性。     

煤矿井下电网区域联锁保护方案及其实时性研究

针对煤矿井下供电系统通信网络无法满足数据传输实时性、可靠性的要求,很难同时实现保护速动性和选择性的问题,提出了基于交换式以太网的区域联锁保护方案,并采用OPNET网络仿真软件对交换式以太网进行了实时性研究。该方案采用树形结构的交换式以太网,在各综合保护装置上增加具备以太网通信接口的智能联锁装置,组成区域联锁系统。仿真结果表明,在同时有64个网络节点收发数据的极端情况下,网络整体延时最大值不超过0.65ms,端到端最大延时不超过1ms,整体数据收发流量比较平稳,说明交换式以太网具有很高的稳定性和可靠性,能够满足本区域联锁保护系统实时性要求,防止越级跳闸事故发生。     

适宜普适无线网的地震实时数据压缩重传算法

分析使用普适无线网构建地震实时数据远程传输共享应用平台的不足,现有的 STEIM1 和 STEIM2 压缩算法无法满足波动增大和频率增高的原始数据压缩.针对现有压缩算法的不足,提出了新的三向数据分布区间压缩和重传算法,减少普适无线网的链路负载和增加应用层控制,降低延时抖动,大幅提升平台运行率,使其达到了实用化效果.     

MESH结构无线传感器网络路径确定性探讨

针对工业环境对无线传感器网络的实时性、确定性要求,在确保优化网络能耗、延长网络寿命的前提下,采用OMNeT++通信网络仿真平台,搭建了基于混合型MESH结构的无线传感器网络仿真模型.在仿真网络中,运用经典的最小路径算法确定网络中数据的传输路径.最后对仿真过程中数据传输的跳数、路径进行统计分析.结果表明,该通信网络模型实现了MESH结构无线传感器网络数据传输路径的确定性.     

一种改进的簇链结合分层路由算法

针对大规模带状无线传感器网络数据采集这一应用模型存在的传送实时数据延时长、传送大量密集数据能耗大的问题,在LEACH算法和PEGASIS算法的基础上,提出了一种分层链式路由算法(HCRP).该算法针对带状传感网络的特点,在聚簇的同时利用PEGASIS算法建立簇内链和簇外链,把并行数据传输融合和串行数据传输融合结合起来.仿真结果表明:HCRP算法较PEAGSIS算法有效减少了传输实时数据的延时,增加了数据传输能耗的均衡性,较LEACH算法有效改善了数据传输能耗有效性,更适合于大规模密集部署的带状无线传感网     

实时网络通信协议的设计与实现

介绍了一种针对嵌入式软件的分布式仿真测试平台.说明了DSTP的体系结构和软件基本功能,然后分析了该分布式平台对实时网络的需求并介绍了该平台采用的星型实时网络的拓扑结构.在此基础上设计了具有三层结构的实时网络通信协议,介绍了3种主要的数据传输过程.最后对该实时网络通信协议的性能进行了定性分析,并总结了全文.     

面向煤矿工业以太网的混合调度方法仿真研究

煤矿监控信息的数据传输存在实时性要求多样和不对称的问题.针对目前煤矿工业以太网的冗余环型网络结构,提出在交换机中对不同类型的数据采用混合调度方法.在IEEE802.1p协议的非抢占式优先级调度方法的基础上,对于同等优先级的数据采用EDF调度方法;同时基于网络演算方法分析计算了煤矿工业以太环网中数据传输的最大端到端延时.理论计算分析和仿真试验的结果比较表明,提出的混合调度方法降低了实时数据的传输延时,保证了实时数据的优先传输,对煤矿安全生产有重要意义.     

一种基于数据驱动链路估计的传感器网络实时路由协议

提出了一种适用于无线传感器网络的基于数据驱动链路估计的实时路由协议。此协议基于地理位置感知,依据前向路径距离矢量构造路由下一跳节点的候选集,同时协议引入数据驱动的思想,结合延时、投递率以及单跳距离构造速度矢量,并以速度矢量和剩余能量来选择下一跳节点,提供端到端的软实时数据传输。协议以实时性和能耗作为主要评价指标。利用ns2仿真平台实现了此路由协议,当数据速率为50数据报文/s时,此协议比AODV和DSR的延时减少50%以上,能耗降低30"0,可以看出协议可以有效地提高实时性,降低网络能耗。     

高密度表面肌电信号无线数据采集同步机制研究

高密度表面肌电信号研究需要获取高精度、高空间分辨率、高质量的肌电信号,同时也对采集系统的便捷性、响应性、续航能力等方面提出了更高要求.本文在考虑可穿戴性、实时性、高通量等基础上,对sEMG采集系统架构和传输网络设计进行了深入研究,设计了基于模块化分层架构、有线USB结合无线WIFI传输模式、异步采集和同步聚合方法、双缓存和时隙切换的高精度同步机制的实时肌电采集通信系统.为验证系统功能和算法机制,本文还构建了实验平台装置,实现了128通道1 kHz采样率16 bit精度sEMG信号的实时采集、处理和传输.通过测试,在采用通信周期为50 ms下,通道间同步误差小于320μs,刷新率可达20 Hz,系统的平均延时小于80 ms.     

基于优先级控制的NCS数据传输性能研究

NCS对实时性数据传输性能要求的提高使得传统WFQ算法无法保证实时业务QoS，本文，指出了WFQ算法的公平调度原则存在的不足，提出了一种基于优先级分配带宽的调度算：PLLQ。仿真结果显示，PLLQ算法不仅改善了强实时业务的延时性能，并且解决了非实时性业务延时过长的缺点，提高了NCS的数据传输性能。     

基于缓存结构的民机实时QAR数据译码方法

新一代通信技术的发展使得QAR数据可在飞行中实时传输。传统译码研究均针对航后QAR数据,难以高效处理实时数据。为提升实时QAR数据的译码效率,提出了基于缓存结构的译码方法,将传统的译码表转换为专门的数据结构,并进行缓存,避免了译码过程中对配置表的全表搜索,提升了译码效率;采用Go语言、Redis缓存、Influxdb2数据库,搭建了实时QAR数据译码平台;采用基于ATG网络的实测QAR数据,对译码平台的性能进行了仿真测试。针对实时QAR数据,平均译码延迟约为5ms,测试结果表明基于缓存结构的译码方法能够高效处理实时QAR数据。     

基于IEEE1451的智能监控系统数据交换技术研究

针对物联网技术应用发展和监控系统数据统一建模的需求,在IEEE1451标准的架构下,设计一种具有传感器即插即用、IPv6数据通信功能的智能监控系统结构,并利用UML建模实现从工业底层传感器、智能监控节点到远程监控应用的网络数据流的动态描述,完成XML通用数据交换接口的设计。将智能监控系统应用于乙醇生产流程工业中,结果表明：基于IEEE1451标准,运用XML数据交换技术,实现了监测数据的准确、高效传输,数据交换时延约0.51ms,可满足应用系统的开放性、跨平台和网络化实时监测应用的要求。     

国产化混合云平台建设与性能优化的研究

为了验证实时性业务迁移至国产化混合云平台的可行性,采用国产化主机、虚拟化云平台软件、容器化云平台软件搭建混合云平台,对时统和组播两个具有代表性的实时业务模型迁移进行了研究;为了保证混合云平台测试范畴的完整性,硬件普适性,实验设计了四种混合云模式,并适配两个品牌主机,对时统和组播两个业务模型按照组合方式进行了八个云模型的迁移实践;实验针对不同混合云模式综合采用了软件和硬件调优技术,达到了同时满足时统业务模型满足时延不大于8ms和组播业务模型满足数据包丢包率不大于10-6 个/s两个性能指标;得出时敏性业务可以迁移到国产化混合云平台的结论,并通过分析混合云四种模式优劣势,对时敏性业务和通用业务的云平台部署模式提供了决策支持。     

视频图像边缘实时检测系统的DSP实现

在研究视频图像实时处理系统的基础上，以TI公司的DSP芯片（TMS320C5000）为硬件开发平台，以Code Composer Studio为软件开发环境，通过硬件设计和软件编程实现视频图像中动态目标的获取、边缘检测；针对传统实现方法的长延时实时处理性差等不足，文章利用CCS对程序中的关键代码进行了优化，并在仿真系统的实验平台上进行了调试；结果证明系统的软件的运行效率得到了提高，达到了实时性的要求；该系统结合了软件算法的灵活性和硬件DSP的高速度，能够对视频图像进行真正意义上的实时处理。     

长期在轨推进系统故障诊断实时仿真技术研究

为了解决长期在轨航天器易出现故障的推进系统故障常规地面检测费时费力且无法完全包络全部故障模式的问题,提出了长期在轨推进系统故障诊断实时仿真技术方案,建立了长期在轨推进系统故障诊断实时测试平台。通过建立推进系统实时仿真模型,实现对长期在轨推进系统的实时仿真;依托实时测试平台对推进系统故障诊断策略进行仿真优化、对在轨飞行器故障进行诊断、并对处置预案进行验证支持故障处置决策。长期在轨推进系统故障诊断实时测试平台有效缩短了器上故障诊断策略的优化迭代周期,同时节省了大量原本用来进行试车的经费。     

基于Nano-X的视频监控OSD设计与实现

针对嵌入式视频监控系统的图形用户界面(GUI)应具有存储空间小、实时性高的要求,提出一种基于Nano-X的实时视频监控在屏显示(OSD)设计方案。以PowerPC处理器和TI DSP为硬件平台,对Microwindows进行移植和裁剪。采用直接存储器存取方式进行OSD数据的PCI总线传输,判断变动区域实现GUI局部数据的刷新,通过DM6467的VDCE硬件模块进行鼠标图层叠加,以此提高系统的实时性。实验测试结果表明,该系统中单帧OSD数据的最大处理时间低于37.98 ms,鼠标叠层时间降至13.6 ms以下,有效地达到了25 f/s的实时刷屏要求。     

基于YARN的分布式资源动态调度与协同分配系统

Storm on YARN是目前主流的分布式资源调度框架,但其存在需要人工干预和无法根据资源可用性实时调整系统资源的不足。根据流数据处理的实时延迟计算系统负载情况,在Storm平台上基于YARN设计分布式资源调度和协同分配系统。建立包含系统层和任务层的双层调度模型,系统层通过对流数据处理负载的实时监测进行资源分配预测,任务层利用ZooKeeper和YARN对集群资源的高效管理能力进行动态资源管理。实验结果表明,该系统可以实时调整集群资源分布,有效减小系统延迟。     

基于LabWindows/CVI和RTX的高速凸轮测试系统设计

为了研究凸轮机构在高速运转时出现的动力学问题,以LabWindows/CVI虚拟仪器开发工具和RTX实时系统为平台,设计了一个高速凸轮测试系统.该系统以工控机和数据采集卡为主要硬件,使用RTX实时系统采集数据,采样周期达到0.1 ms,利用LabWindows/CVI开发的虚拟仪器对数据进行分析处理、显示及存储.通过对...