基于FPGA的无线传感器网络自组网设计

本论文主要内容是针对无线传感器网络的自组网络的研究,提出了一种基于FPGA的高速运算处理的对等网络节点的自组网络的设计方法,用于构建WSN应用的专用设计IP核,适用于各种不同的WSN网络层路由协议和各类不同的WSN应用场景。     

移动自组网安全性的研究

移动自组网(MANET)是新型的无线移动网络，它不依赖固定网络设施，是能快速展开、自治、多跳的网络结构。它由一组带有无线收发装置的节点组成，整个网络通过移动节点间的相互协作保持网络互联。网络中的每个节点都能快速移动，同时具备主机和路由器功能。移动自组网的前身是分组无线     

一种基于网络编码的移动自组网实时多播协议

针对移动自组网中的实时多播场景,提出一种基于网络编码的协议—NCRM.该协议可通过减少网络中数据包的转发次数降低节点能耗,并可改善网络吞吐量性能.为适应实时性要求,在NCRM中引入了严格的时延限制机制.仿真结果显示,与PUMA、MAODV等传统协议相比较,NCRM能更好地适应存在多接收节点、高移动性的环境,且在传输可靠性与节省能耗方面具有显著优势.     

基于不同移动模型的移动自组网多播路由协议性能研究

为了研究移动自组网中多播路由协议在不同移动模型下的性能,选取随机路点移动模型、高斯马尔科夫移动模型和参考点组移动模型,将三种移动模型的移动场景加入到NS2中,对基于部分网络编码的实时多播协议PNCRM进行仿真.结果表明,PNCRM协议在随机路点移动模型和高斯马尔科夫移动模型中的数据包投递率明显高于参考点组移动模型,但是参考点组移动模型的总开销和端到端延时是最优的.这样我们就可以根据不同的性能指标要求选择合适的移动模型.     

基于部分网络编码的移动自组网实时多播协议研究

传统网络编码可以减少数据包的转发次数,但会造成数据包较大的延时,且容易造成网络的拥塞.本文提出一种基于部分网络编码的实时多播协议——PNCRM.该协议将部分网络编码与mesh的建立结合在一起,有效地减小了端到端的延时,并且改善了网络吞吐量性能.仿真结果表明,与PUMA或基于传统网络编码的实时多播协议相比,PNCRM更好地适应接收节点较多、动态性较大的环境,且在数据包投递率及端到端的延时方面有着显著的优势.     

基于移动自组网络的无人机通信设计

为了解决由于自然灾害所造成的通信故障问题,文章建立一种应急通信系统,对于受灾地区的救援工作可以起到重要作用。本文以移动自组网络为主,建立一种无人机通信系统,利用无人机监测特殊地区的真实情况,完成视频的传输功能。利用无人机在空间、地理位置上的优势,感应并监测特殊地区的损坏数据,利用层次化的自组网,实现信息的回传、共享和下载等功能。结果表明,该系统可以实现无人机之间传输数据的低时延功能,很好地满足了应急通信的应用场景。     

移动自组网中基于部分网络编码的机会主义路由

完全网络编码可用以解决机会主义路由中空间重用及重复报文问题,但增大了报文平均延迟,且报文数据流表现出突发性特征,不利于目标节点解码.本文针对移动自组网提出基于部分网络编码的机会主义路由OR-PNC,采用任意长度部分网络编码方式对报文编码.实验表明OR-PNC可有效降低报文平均延迟达26%,目标节点应用层原始报文到达流更均衡.     

移动自组网节点中HPI层间传输方案设计与实现

为满足基于TDD同步调度机制的移动自组网设计方案中网络层路由算法与MAC层调度协议处理需求,构建了基于S3C6410 ARM处理器与TMS320C6416 DSP处理器的多核构架的移动自组网节点路由与调度处理单元,并给出了基于HPI接口的多处理器层间数据交互硬件设计方案与软件设计架构。实现结果证明HPI接口可靠、稳定,满足自组网节点层间高速数据传输要求。     

基于网络编码的TDMA移动自组网MAC协议设计

移动自组织网络被广泛地应用于地震救援、火灾救援、林区通信和安保通信等多个领域,如何提升移动自组织网络的吞吐量一直以来都是学术界的研究热点。网络编码技术由于在多播场景下可以取得由最大流最小割定理决定的网络容量上界,成为学术广泛研究的对象。针对多播业务的资源调度问题,对网络编码的技术现状进行了简要介绍;基于COPE机会网络编码的思想,提出了一种基于网络编码的TDMA移动自组网MAC协议,采用OPNET,分别在低业务负载、中等负载和高负载的情况下,对所提算法进行了仿真,仿真结果显示在TDMA网络中引入网络编码,能够提升网络吞吐量。     

移动自组网QoS保证技术的探讨

如何为用户提供相应的Qos保证是移动自组网发展的技术瓶颈之一。文章分别从QoS信令、QoS路由和QoS MAC方面比较全面地探讨了如何实现Qos保证;详细阐述了每个方面的关键技术,并结合主流协议介绍了具体操作过程,剖析了实现过程中的难点。     

基于USB2.0的高速数据通信接口设计

随着数字信号处理速度的提高，传统的串口，并口已不能满足主机与DSP之间的高速数据传输要求，因而，介绍了一种基于TMS320C5402DSP和CY7C68013的UStE．0系统。利用FPGA进行I／O口的扩展，克服了I／O口功能弱的缺点，提高了DSP的控制能力。实验表明，该系统具有速度快，可靠性高的优点。     

高速数据通信及其差错控制研究

提出一种基于嵌入式时钟的高速数据通信方案及其差错控制编译码算法,并分析了性能。采用信道编码调制技术将时钟信息嵌入到高速串行数据流中,实现自同步传输,突破了外同步方式下传输距离和传输速率的上限,使远程传输带宽达3Gbps以上。针对高速调制信道的特点,在经典汉明码基础上引入交织技术,把可能存在的连续误码转为单个随机错误,简化了差错控制算法的复杂度,提高了编码效率和纠错性能。其编译码电路延时小、易实现、码率易控,方便高速数据通信系统应用,且能显著改善低信噪比条件下传输的可靠性。     

基于FPGA的高速信号发生器

简述了FPGA在高速误码率测试仪信号发生器中的应用，介绍了如何用FPGA实现信号源生成，并给出了其控制信号的设计。该信号发生器的功能主要是产生300Mbit/s的基带信号。首先由FPGA产生出8路低速基带信号以及后续芯片的控制信号。经过并串变换产生符合系统要求的高速信号，通过被测通信设备，在接收端进行比较和显示。     

一种可应用于大流量环境的双层散列算法研究

提出了一种可应用于大流量环境的双层散列算法,两个散列函数均直接作用于原始输入,键值散列函数用于产生可惟一表征原始输入的键值,下标散列函数用于产生键值在数据结构中的存储地址。针对上述两种需求给出了相应的算法评估测度,并通过实验从若干候选算法中选出较优的算法。实验表明,双层散列算法实用且有效,网络管理人员可将此算法应用于大流量环境,以减少网络中的冗余流量、过滤垃圾信息及进行流量分析。     

DSP+FPGA折反射全景视频处理系统中双核高速数据通信

对于嵌入式折反射全景视频处理系统,由于计算量大,一般采用多处理器协同的结构,但在该结构下多个处理器之间需要进行高速的数据通信。该文提出一种基于DSP+FPGA架构的双核高速数据通信方法,该方法通过基于地址总线的控制指令编码解析方法协同双核工作,通过逆向波形分析和基于乒乓缓存的间接DMA通信方式,实现DSP与FPGA之间的双核DMA数据通信。实验结果表明,使用上述方法实现的DSP与FPGA之间数据通信速度高达585 MBps。     

高速Viterbi译码器的FPGA实现

提出了一种高速Viterbi译码器的FPGA实现方案。该译码器采用全并行结构的加比选模块和寄存器交换法以提高速度,并且利用大数判决准则和对译码器各个部分的优化设计,减少了硬件消耗。译码器的最高输出数据速率可以达到90Mbps。译码器的性能仿真和FDGA实现验证了该方案的可行性。     

多发多收网络仿真器的FPGA实现及测试

为了能验证战术电台组网时在不同拓扑图的组网路由情况,利用现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,FPGA)技术设计了一种能快速生成并方便修改拓扑图的网络仿真器,该仿真器既能测试多发多收模式,也能测试时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)模式的发送情况,节点数可以方便地升级,便于功能的扩展。为了测试所设计的仿真器,采用SignalTapII对多个节点的输出信号进行测试,测试结果证明了在2种模式下网络仿真器均能快速地完成拓扑图的切换并能很好地工作。     

多通道卫星信号模拟器的设计与实现

介绍了多通道卫星信号模拟器的工作原理和关键技术,设计了软件和硬件实现方案。其中软件部分采用VC++6.0完成,硬件部分采用FPGA技术实现,通过计算机串口实现了软硬件之间通信。该系统被成功地应用到卫星导航定位系统的研发过程中,具有了卫星信号模拟器的基本功能,并且增加了卫星信号多普勒效应的模拟,为验证接收机的定位性能、信号跟踪和捕获性能等提供了一个逼真的高动态信号环境。     

FPGA在高速位误码率测试仪中的应用

简述了FPGA在高速位误码率测试仪中的应用，对误码率测试仪的结构，及其FPGA实现进行了详细的介绍。     

基于卫星通信网的网关设计与实现

针对卫星通信网和地面网的互联问题,利用网关完成通信协议的转换是一种重要的解决途径.首先,基于物理层、数据链路层和网络层提出了三层网关的设计方案,重点解决了MAC帧和AOS传输帧之间的相互转换.其次,在FPGA平台上采用有限状态机完成了该网关的实现.最后,通过测试验证了网关的可行性.