基于存储管理的北斗报文传输协议设计与应用

针对特殊场景下需通过北斗短报文传输大量数据信息的需求,探讨并设计了一种适合于北斗通信的长报文可靠传输协议框架。通过扩展北斗短报文传输协议,结合Redis应用,提出最大重传次数和超时等待控制因子,建立北斗长报文传输差错重传机制,从而解决了大数据量报文在北斗通道的传输问题。实验结果表明,该传输协议可实现对长报文丢包的差错重传功能,有效控制"盲目发送"现象,使得有效信息率得到提高。     

车载CAN总线脱离攻击及其入侵检测算法

CAN总线脱离攻击作为一种新型的攻击方式，通过CAN总线通信的错误处理机制，可以使节点不断产生通信错误并从CAN总线上脱离。针对上述攻击所引发的车载CAN总线通信安全问题，提出了一种车载CAN总线脱离攻击入侵检测算法。首先，总结了车载CAN总线脱离攻击发生的条件与特点，指出正常报文与恶意报文的同步发送是实现总线脱离攻击的难点，并利用前置报文满足同步发送的条件来实现总线脱离攻击。其次，提取了CAN总线脱离攻击的特征，通过累计错误帧的发送数量，并根据报文发送频率的变化实现了对CAN总线脱离攻击的检测。最后，利用基于STM32F407ZGT6的CAN通信节点模拟车内电子控制单元（ECU），实现了恶意报文和被攻击报文的同步发送。进行了CAN总线脱离攻击实验和入侵检测算法的验证。实验结果表明，检测算法对高优先级恶意报文的检测率在95%以上，因此可以有效保护车载CAN总线通信网络的安全。     

CAN FD总线在交通信号控制系统中的应用设计

结合交通信号控制系统现状，提出了一套基于CAN FD总线的交通信号控制系统的研究方案，用于解决复杂交通路口多设备间的通信问题。该系统通过CAN FD总线将系统中所有设备连接起来，实现系统间各设备间正常的数据交互，以控制主机和交通信号灯驱动控制器间的通信。设备均采用内置CAN FD控制器的STM32H743系列单片机作为主控制器，在此基础上自定义了CAN FD总线应用层协议，构成了一个完整的系统间通信方案。测试结果表明，此系统可靠性高、实时性强、抗干扰能力强、出错率低，具有良好的应用前景。     

基于时间自动机的CAN网络可调度性分析

CAN网络已在汽车、航空、过程控制等实时网络化控制系统中获得了广泛应用。它能够传输周期性和非周期性两种实时报文，所有报文必须是可调度的，即在截止期前完成传输。本文提出了一种基于时间自动机的CAN网络非周期性实时报文的严格可调度性方法。     

车载CAN总线脱离攻击及其入侵检测算法

CAN总线脱离攻击作为一种新型的攻击方式,通过CAN总线通信的错误处理机制,可以使节点不断产生通信错误并从CAN总线上脱离。针对上述攻击所引发的车载CAN总线通信安全问题,提出了一种车载CAN总线脱离攻击入侵检测算法。首先,总结了车载CAN总线脱离攻击发生的条件与特点,指出正常报文与恶意报文的同步发送是实现总线脱离攻击的难点,并利用前置报文满足同步发送的条件来实现总线脱离攻击。其次,提取了CAN总线脱离攻击的特征,通过累计错误帧的发送数量,并根据报文发送频率的变化实现了对CAN总线脱离攻击的检测。最后,利用基于STM32F407ZGT6的CAN通信节点模拟车内电子控制单元（ECU）,实现了恶意报文和被攻击报文的同步发送。进行了CAN总线脱离攻击实验和入侵检测算法的验证。实验结果表明,检测算法对高优先级恶意报文的检测率在95%以上,因此可以有效保护车载CAN总线通信网络的安全。     

基于混合纠错技术的北斗长报文可靠传输机制设计

北斗卫星导航系统的短报文通信功能在传输容量上具有一定的限制,并且无回执信息,属于不可靠的通信方式。为了提高长数据报文的传输可靠性,通过对传输协议的改进,提出了一套基于混合纠错技术的长报文可靠传输机制。通过前向纠错技术和自动重传请求技术的结合,能够对一定范围内的出错情况进行自纠正,并对超出自纠能力的传输出错进行反馈重传,从而提高传输的可靠性。     

流程加工CAN测控网络的应用层协议研究

为提高CAN测控网络的适应性和通信效率,以CAN2.0A技术规范为基础,针对流程加工测控网络的特点,设计面向流程加工领域的CAN总线应用层协议ProCAN。在明确流程加工概念及范围的基础上,分析流程加工测控系统结构模型的特征,提出通信报文的类型,定义标准数据帧仲裁域与数据域的编码格式,并讨论ProCAN协议的通信模式、通信状态、通信异常及长报文误帧重传控制。利用OPNET网络仿真软件进行实验,结果表明,ProCAN协议能实现报文通信,并且具有延时短、实时性强、可靠性高的特点,尤其当网络负载较大时,效果更为明显。     

基于CAN总线的多无刷直流电机控制研究

为实现多台无刷直流电机的远程独立控制,减少联接线缆,提高通信可靠性,设计并实现了基于CAN总线的双余度分布式控制网络。提出了适于多电机控制的时间触发型总线调度机制,降低了报文传输延时。针对CAN总线在无刷直流电机控制中易受干扰、通信错误率高的问题,分析了干扰产生的原因,从接口电路设计方面提出了共地、隔离及滤波等抗干扰措施。研究了CAN总线冗余方法。应用结果表明,该多电机分布式系统实时性好、通信稳定、冗余切换可靠。     

基于通信特征的CAN总线泛洪攻击检测方法

CAN由于其突出的可靠性和灵活性,已成为当代汽车应用最广泛的现场总线。但是标准CAN协议没有提供足够的安全措施,易遭受窃听、重放、泛洪、拒绝服务攻击。为了有效检测 CAN 总线是否遭受到攻击,并在遭受泛洪攻击时将恶意报文滤除。对车载 CAN 总线报文通信特征进行了分析,提出一种入侵检测方法,该方法可以有效进行入侵检测、恶意报文滤除。通过实验验证,该方法可以100%检测出CAN总线是否遭受攻击,恶意报文过滤的准确率可达99%以上。     

矿用新能源电机车CAN通信网络软件优化方法

针对矿用新能源电机车CAN节点发送错误造成关键信息丢失的隐患,在TTCAN协议的基础上提出了CAN总线发送容错方法,即对CAN节点发送失败的报文重新发送,当发送成功或者达到预设的最大重发次数后退出该报文的发送;给出了一种CAN总线高效接收、处理报文方法,在中断接收报文期间对报文进行缓存操作,同时修改接收到的报文数量,主程序以此为依据逐条对存放在缓冲区的报文进行后续处理,实现了报文接收与处理的分时操作。测试结果表明,该优化方法可有效提高CAN总线通信的实时性和可靠性,同时减小了各CAN节点CPU开销,提高了工作效率。     

CAN控制网络实时性能分析与测量

通过对CAN总线的网络延时进行分析,对延时因素进行了分类;构建了基于ISA双CAN控制通信卡的CAN控制网络测量平台;精确测量了CAN报文延时大小和报文延时变化,研究分析了CAN总线的网络实时性能,论证了构建具备高实时性能的CAN控制网络的可行性,并为构建高性能CAN控制网络提出了参考建议。     

CAN网络实时监控系统设计

提出了一种实时监控CAN网络的系统.本系统基于生产者/消费者设计开发模式,利用生产者循环响应用户操作,用消费者循环处理CAN网络中的数据及生产者产生的指令.整个系统有系统参数初始化、报文数据显示、报文图形显示、报文发送以及数据存储等功能.当CAN网络中有报文传输时,系统通过CAN接口卡采集报文,经过数据解析及统计,实时显示各种监控状态(如总线负载、各报文传输比率等).实验中,通过另测试CAN节点发送不同标识符、不同数据域的报文的方法验证本监控系统的有效性,经测试,本系统能够达到实时监控CAN网络的目的.     

CAN总线中循环冗余校验码的原理及其电路实现

在CAN网络中传输报文时,噪声干扰或传输中断等因素往往使接收端收到的报文出现错码。为了及时可靠地把报文传输给对方并有效地检测错误,需要采用差错控制。详细介绍了CAN总线中循环冗余校验码的差错控制原理及其实现方法。     

CAN总线在三冗余紧急遮断系统中的应用

为满足三冗余紧急遮断系统中多点多总线多数据类型的数据传输的需求,基于CAN总线的特点,设计了三冗余系统的通信结构及软件通信流程;提出了CAN协议的报文标识符的分组策略,并解决了多点通信的报文损失问题,应用于三冗余系统中.结果表明,CAN总线提高了三冗余系统的容错性和可靠性.     

CAN总线在输送机控制保护系统中的应用

以煤矿井下胶带输送机智能控制保护系统为应用背景,介绍了CAN通信控制器的功能特点,给出了CAN总线智能节点的硬件电路设计思路和电路原理图,从CAN节点软件设计的节点初始化、报文发送、报文接收三大部分探讨了程序编制时需要注意到的实际问题,并给出了相应的程序代码。     

电力线窄带通信报文压缩算法研究

电力线载波通信报文传输易受噪声干扰从而影响传输效率,扩频技术的采用避免了信号的衰减但同时也降低了通信速率,因此提出通过对报文数据的压缩来提高通信速率、降低误码率.然而由于电力线载波通信报文短小,不易从统计模型角度进行压缩,因此探索了通用的顺序压缩算法LZ77在电力线载波通信报文压缩中的应用.     

AT90CAN128的CAN多节点总线同步通信

针对CAN总线多节点的同步性应用,介绍了两种滤波方式,实现了基于AVR单片机ATg0CAN128的CAN总线多节点同步通信。利用CAN总线的点对点、点对多点和广播通信方式以及其特有的报文滤波和非破坏性总线仲裁技术,对多节点的同步性进行探讨,且接入方式简易。     

控制器局域网络的音频信号传输

控制器局域网络(CAN)是实时嵌入式系统中传输短报文的串行通信协议,其通讯最高速率可达1Mbit/s。CAN在传输实时数据中有大量的应用,但在传输音频流上并未普及。针对在CAN总线上除了发送报文同时开通音频信道而具有的优点,举例说明了在系统带宽上引入音频信道的效果。     

控制器局域网络的音频信号传输

控制器局域网络(CAN)是实时嵌入式系统中传输短报文的串行通信协议,其通讯最高速率可达1Mbit/s.CAN在传输实时数据中有大量的应用,但在传输音频流上并未普及.针对在CAN总线上除了发送报文同时开通音频信道而具有的优点,举例说明了在系统带宽上引入音频信道的效果.     

基于HMIPv6的局部路由优化

在分析Intemet工程任务组提出的层次化移动IPv6路由的基础上，提出了一种路由优化方案。仿真结果表明．位于同一个MAP域内的移动节点和通信对端，当对报文传输适时性要求比较高时，该方案实现了最佳路由，减少了报文传输的延迟和网络流量。