端系统余度管理功能设计和实现

对ARINC664标准中虚链路、完整性检查和冗余管理等进行了研究,总结了AFDX端系统完整性检查规则和余度管理规则,设计和实现了完整性检查单元和余度管理单元。经过仿真验证,包含完整性检查单元和冗余管理单元的余度管理功能,符合ARINC664标准第7部分的要求,有力的支撑了AFDX端系统的设计和实现。     

AFDX实时流量的时间确定性中间件接入模型研究

为保证COTS平台下的航空电子应用在航空电子全双工以太网(AFDX)上的时间确定性接入,设计了AFDX网络实时流量的中间件接入模型。通过基于中间层驱动过滤机制的协议转换,实现了双边网络的协议对接,并给出了帧顺序号(SN)的插入方法;通过对虚拟链路(VL)在时间上进行有效分配,避免了速率受限的数据流对物理链路的争用,在实现单条VL的BAG整形基础上提出了使实时流量抖动最小的VL复合时间调度算法。搭建典型实验环境对该模型进行仿真实验,结果表明,中间件模型能准确地实现数据帧TCP/IP协议与AFDX协议格式的相互转换,且该时间调度算法大大减小了VL复合所产生的抖动,保证了数据流传输的时间确定性。     

AFDX实时流量的时间确定性中间件接入模型研究

为保证COTS平台下的航空电子应用在航空电子全双工以太网（ AFDX）上的时间确定性接入，设计了AFDX网络实时流量的中间件接入模型。通过基于中间层驱动过滤机制的协议转换，实现了双边网络的协议对接，并给出了帧顺序号（ SN）的插入方法；通过对虚拟链路（ VL）在时间上进行有效分配，避免了速率受限的数据流对物理链路的争用，在实现单条VL的BAG整形基础上提出了使实时流量抖动最小的VL复合时间调度算法。搭建典型实验环境对该模型进行仿真实验，结果表明，中间件模型能准确地实现数据帧TCP/IP协议与AFDX协议格式的相互转换，且该时间调度算法大大减小了VL复合所产生的抖动，保证了数据流传输的时间确定性。     

AFDX端系统中冗余管理的研究和实现

新型客机、运输机选用AFDX网络作为综合化航空电子系统的主干网络,AFDX端系统(ES)作为通信接口是AFDX网络重要的组成部分.本文研究了ARINC664标准对AFDX-ES的设计需求,包括虚拟链路、冗余管理、完整性检测以及SkewMax等,分析了AFDX-ES的结构和数据收发流程,重点描述了冗余管理的调度机制和实现方法.采用FPGA实现并验证了AFDX-ES的设计需求,为研制自主化的AFDX端系统产品提供参考.     

AFDX端系统协议软件设计与实现

网络作为航电系统的核心部分,其性能直接影响航电系统。AFDX网络是新一代航空电子系统的传输网络技术,具有高速、确定性和稳定性的特点。在深入研究AFDX网络协议的基础上,结合航电网络的实际应用,根据AFDX端系统关于冗余管理、完整性检测和VL隔离的特点,提出了一种AFDX端系统协议软件的设计方法。该方法通过采样、队列和SAP三类端口实现了AFDX标准数据的发送和接收功能,支持10(Mb.s-1)/100(Mb.s-1)的数据传输,并采用了VL管理、冗余管理和完整性检测方法,有效提高了数据传输的确定性和稳定性。多次的功能和性能测试表明,该软件设计方法实现了ARINC664 P7协议规定的AFDX端系统协议栈功能,具有良好的正确性和可靠性。     

一种PCIe接口AFDX端系统的设计与实现

航空电子系统复杂度、集成度的不断提高,对网络带宽、数据传输可靠性及服务质量提出了越来越高的要求。航空全双工交换式以太网(AFDX)具有高速、高可靠性及有界传输延迟的特点,被广泛应用于航空安全关键系统。文章结合系统设计需求,基于ARINC664 Part7标准,设计实现了一种以FPGA为处理核心、提供PCIe主机接口的AFDX端系统模块,搭建了AFDX协议符合性测试平台,对AFDX端系统进行了详细验证。通过测试与验证,该端系统设计合理,工作可靠。     

以NDIS为基础的AFDX端系统模拟

为了模拟实现AFDX端系统功能,研究了以NDIS驱动为基础的模拟系统.通过对AFDX协议的分析,细化了端系统功能.整个模拟系统分为了应用程序接口、端系统服务例程以及基于NDIS接口的中间层驱动3个模块,研究中完成了AFDX端系统模拟系统的开发.将整套系统部署在具有商用以太网卡的普通PC上,即可进行AFDX端系统的模拟....     

AFDX网络端到端时延分析方法

针对AFDX网络时延分析问题,研究应用确定性网络演算理论的端到端AFDX网络传输时延分析方法.建立AFDX网络数据传输元模型,确定数据帧网络传输的各个网络元件,分析数据帧传输路径上各网络元件的最大处理时延,累加计算获得整个网络的端到端最大时延.多路复用排队时延是主要的可变时延,也是AFDX网络时延分析的关键.针对典型的先进先出策略和静态优先级排队复用策略,基于网络演算理论,给出其最大时延计算方法.最后,对该方法进行实例分析,表明该方法能够有效计算AFDX网络最差情况下的端到端数据传输时延.     

基于CPCI系统的高速数字通信接口电路设计与应用

随着航空电子系统的迅速发展,系统间频繁的信息交换和共享对数据传输实时性和可靠性的要求日益提高。针对这一要求,提出了一种基于CPCI系统下实现AFDX协议端系统接口功能的方法,为通用信号处理平台与AFDX网络的连接提供接口,实现AFDX协议数据的高速、可靠性传输。给出了采用FPGA实现该功能的整体方案,详细描述了基于FPGA硬件开发的各个模块的设计,介绍了基于Micro Blaze的嵌入式软件设计方法,在EDK中采用C语言实现AFDX协议IP层以上的封装和解封装。最后经过仿真验证和测试,验证了设计的正确性。     

AFDX端系统通信端口在linux下的实现

航空全双工交换式以太网络（AFDX）是在以太网的基础上建立起来的,由于linux操作系统强大的网络功能和稳定的系统,从而提出一种在linux操作系统下面实现AFDX端系统通信端口的方法,端口在端系统驱动中通过加载配置,创建端口、端口发送／接收3个步骤实现,经过应用程序测试验证了其正确性和可靠性。     

AFDX协议性能分析及调度算法研究

本文围绕航空电子网络数据传输协议AFDX的关键技术--虚电路调度算法,进行了深入分析,提出了AFDX静态优先级队列调度算法AVLSP.运用Network Calculus理论与方法,对AVLSP算法进行理论证明,并构建仿真平台,对所提出的AVLSP调度算法进行仿真验证,结果证明AVLSP调度算法有效地减少了紧急数据的最大延迟抖动,较好地满足了航空电子网络数据传输的实时性要求.     

AFDX网络端到端时延分析方法

针对AFDX网络时延分析问题,研究应用确定性网络演算理论的端到端AFDX网络传输时延分析方法。建立AFDX网络数据传输元模型,确定数据帧网络传输的各个网络元件,分析数据帧传输路径上各网络元件的最大处理时延,累加计算获得整个网络的端到端最大时延。多路复用排队时延是主要的可变时延,也是AFDX网络时延分析的关键。针对典型的先进先出策略和静态优先级排队复用策略,基于网络演算理论,给出其最大时延计算方法。最后,对该方法进行实例分析,表明该方法能够有效计算AFDX网络最差情况下的端到端数据传输时延。     

基于PCI的AFDX端系统模块的设计与实现

航空全双工交换式以太网(AFDX)具有高速、确定性和双余度等特点,是下一代航空总线的最佳选择。文章给出了一种基于PCI总线AFDX端系统模块的实现方法,利用FPGA实现了AFDX协议芯片,测试表明,本AFDX模块实现方法合理、工作可靠。     

高速移动无线图像传输链路误差分析

借鉴“瑞士奶酪模型”思想,提出了无线图像传输误差链概念模型.以帧差错间隔、帧内误比特数和错误位置为随机变量,采用具有两个参数的Weibull分布和均匀分布,建立了无线图像传输链路误差模型,给出了仿真实验和验证.仿真结果表明,所提出的误差模型比较准确地反映了真实高速移动无线图像传输系统的链路误差特性,进而验证了误差模型的正确性与有效性.     

直升机卫星通信的前向链路设计

根据直升机的机身结构特性和卫星通信的传输特点,对直升机卫星通信前向链路的传输方案和数据帧结构进行了设计,提出一种用以检测旋翼遮挡的算法;为了提高信道的传输质量并降低误码率,对在有旋翼遮挡情况下的前向链路采用了分集接收的方法;创新性地提出了在不同遮挡情况下采用2种不同的分集接收方法,并通过仿真实验对这2种分集接收方法进行了比较和分析。     

一种千兆AFDX端系统的设计与实现

ARINC664 Part7规范具有流量管制、确定时延、网络冗余等特点,已广泛应用于航空领域.文中基于ARINC664P7协议,制定了一种千兆端系统的设计方案,实现了千兆AFDX端系统的硬件、逻辑和软件,提出以FPGA实现核心协议的处理,通过PCI/PCIe接口与主机设备通信的系统架构,通过测试与验证,证明该实现对千兆AFDX通信功能的正确性且效率较高.     

ATM反向复用新技术研究

通过研究GFP在PDH传输链路中的虚级连技术,提出了ATM信元利用2 048 kbit/s 复帧结构、基于字节分发的反向复用新技术,该方法可在最多16条2 048 kbit/s链路上传输32Mbit/s的宽带业务,传输时延迟差补偿可达256ms。该技术与基于信元分发的IMA(I.761)相比,具有传输效率高、实现简单、适应动态容量调整等优点,适合推广应用。     

基于冗余筛选管控评估机制的移动传感网超宽带稳定传输算法

为了优化WSN网络的数据传输特性,设计了基于冗余筛选管控评估的移动WSN超宽带稳定传输算法。基于冗余传输调度机制对区域予以初次分割,通过能量评估方式快速达到区域聚类稳定生存效果,结合构建区域节点能量阈值的方法提高聚类冗余效率,以降低超宽带条件下的节点受限概率。采用区域边界控制方式,通过优化骨干节点剩余能量的方式增强骨干节点工作效率,降低因骨干节点而导致的区域传输抖动,确保中继传输节点性能最佳,以降低链路抖动现象。通过骨干节点能力对传输节点予以甄选,从而提升网络链路传输能力,进一步降低抖动现象对传输性能带来的不利影响。仿真实验表明,所提算法具有更低的网络链路累计抖动频次及更好的网络传输带宽。     

航空电子全双工交换式以太网编址方案设计

目前国内对航空电子全双工交换式以太网(AFDX)的研究还停留在标准的研究和单个的端系统仿真测试阶段,缺乏能用于AFDX测试的实际网络.为此,提出了一个用于机载数据网络的网络层编址方案,设计了一个AFDX通信网络系统,将其作为一个AFDX网络半实物仿真测试系统的底层架构应用于实际测试.测试结果表明,系统具有更强的实时性和连续性.     

基于GOP取帧与变帧率的VCR实现方法

 MPEG编码视频帧间存在解码依赖性,导致VCR操作尤其是快进快退,需要服务端传送大量解码依赖帧.目前的VCR实现方法在解决这种依赖传输现象时,系统资源消耗与机顶盒解码复杂度非常高.本文提出一种基于GOP取帧与变帧率的VCR实现方法,基于GOP取帧消除依赖传输从而降低快进快退码率,可降到正常播的22%.变帧率实现码率可定制的效果,满足不同链路需求.该方法无需预处理视频,可作为在线算法应用于实时视频系统.