FC数据采集记录器软件设计与实现

FC（ Fibre Channel,光纤通道）数据采集记录器用于对FC链路数据的采集、记录与卸载,是实时监控和事后分析FC通信状态的必要设备,作为其核心和基础的软件将直接影响整个系统的性能。文中在对FC网络分析的基础上,结合FC数据采集记录器硬件系统,提出了软件的功能与架构设计方案,重点阐述了数据采集、记录、卸载软件的设计思路。该软件协同系统硬件可实现不低于100 MB/s的数据实时采集和200 MB/s的数据记录与卸载,满足了高带宽光纤通道数据的采集、记录与卸载要求。     

基于FPGA的双通道FC数据采集卡设计

光纤通道(Fiber Channel)网络具有低延时、高带宽、高可靠性等特点,非常适合于对数据传输带宽和速率有较高要求的综合式航空电子系统。为了解决航空电子系统FC网络测试环境中多路高带宽、大容量数据实时采集和快速存储的问题,在对FC协议进行深入研究的基础上,提出一种双通道FC数据采集卡解决方案。以含高性能处理器的FPGA为核心,构造嵌入式数据采集系统,使用硬件实现FC协议的解析和处理,软件实现数据存储格式的控制,并行地对两路FC输入数据进行采集,将处理后的数据以轮询优先级的方式,通过SATA接口写入到大容量存储设备中,完成采集数据的存储,为光纤通道网络测试技术在航空电子系统中的应用奠定了基础。     

基于FPGA的双通道FC数据采集卡设计

光纤通道(Fiber Channel)网络具有低延时、高带宽、高可靠性等特点,非常适合于对数据传输带宽和速率有较高要求的综合式航空电子系统.为了解决航空电子系统FC网络测试环境中多路高带宽、大容量数据实时采集和快速存储的问题,在对FC协议进行深入研究的基础上,提出一种双通道FC数据采集卡解决方案.以含高性能处理器的FPGA为核心,构造嵌入式数据采集系统,使用硬件实现FC协议的解析和处理,软件实现数据存储格式的控制,并行地对两路FC输入数据进行采集,将处理后的数据以轮询优先级的方式,通过SATA接口写入到大容量存储设备中,完成采集数据的存储,为光纤通道网络测试技术在航空电子系统中的应用奠定了基础.     

FC-AE-ASM协议优化设计

参照文献资料对光纤通道FC协议的多种实现方式,深入研究光纤通道-航空电子环境-匿名订户消息FC-AE-ASM协议,基于Xilinx FC-IP核,对FC-AE-ASM协议实现流程中涉及到的ASM消息的接收/发送过程进行优化设计,遵循的原则是尽可能使用硬件电路,减少软件干预,提高协议处理和执行效率,以满足航空电子环境低延迟、实时性需求。最后使用Verilog语言对优化后的协议处理流程进行了实现,Modelsim仿真结果表明,FC链路速率为2.125/1.062 5Gbps时,最大有效载荷的ASM消息最大接收和发送带宽可达到FC链路线速率带宽,能够满足FC-AE-ASM协议实时性的要求,为在航空电子环境中构建嵌入式光纤通道网络提供参考。     

FC光纤通道中的通信优化算法的仿真分析

研究光纤通道中的通信优化问题.随着存储网络的规模不断扩大,传统的FC光纤通道中的域的数量固定,通常每个域一个交换机,端口数量分区并不能提供网络的可扩展性,一旦数据通信数量增大,那么固定域很难承接大数据流,造成冲突.为了避免上述缺陷,提出了一种采用通信数据分组控制的FC光纤通道中的通信优化算法.对FC光纤通道中不同域中的数据冲突问题进行估计,为通信优化提供准确的数据基础.利用通信数据分组控制算法,将光线中的信道资源进行合理分配,从而实现FC光纤通道中的通信优化.实验结果表明,利用改进算法能够有效提高FC光纤通道的通信效率,为人们的生产、生活提供极大地便利.     

基于FC的航电数字视频传输技术研究

光纤通道音视频协议（FC-AV）定义了视频信息在光纤通道FC网络传输方法,为视频设备之间互连提供一种接口标准,代表航电系统视频信息传输技术的发展趋势。深入研究光纤通道音视频协议的基本原理,基于FPGA实现视频信息采集、容器系统的组织、FC数据帧的组织封装以及显示容器系统显示控制等关键技术,研制一套硬件接口模块,构建一个视频传输网络,验证了基于光纤通道传输图像信息方法,解决图像信息远距离的难题,为航空电子应用光纤通道传输图像信息奠定了基础。     

基于FC的航电数字视频传输技术研究

光纤通道音视频协议(FC-AV)定义了视频信息在光纤通道FC网络传输方法,为视频设备之间互连提供一种接口标准,代表航电系统视频信息传输技术的发展趋势.深入研究光纤通道音视频协议的基本原理,基于FPGA实现视频信息采集、容器系统的组织、FC数据帧的组织封装以及显示容器系统显示控制等关键技术,研制一套硬件接口模块,构建一个视频传输网络,验证了基于光纤通道传输图像信息方法,解决图像信息远距离的难题,为航空电子应用光纤通道传输图像信息奠定了基础.     

FC光纤通道技术研究综述

光纤通道是一个为适应高性能数据传输要求而设计的通信协议,满足系统结构的标准化,适应高速、大量、可靠、有效信息通信和处理的要求,它在新一代航空电子系统中已被广泛采用。基于航空电子系统对航空电子网络的需求,介绍了FC协议的起源与发展、FC协议分层模型、FC传输帧格式,以及FC网络传输支持的错误处理方式和余度管理等,深入分析了基于FC协议构建的网络拓扑结构及其特点,进一步说明了FC网络未来的发展趋势,为基于光纤通道技术的网络构建和网络通信提供了理论依据。     

航天测控网实时数据流量监控与分析技术

航天测控网实时数据是航天发射中最重要的试验信息,实时数据交换直接影响着任务的顺利实施;由于航天中心采用自定义网络协议,商业软件不能够对协议数据进行有效监控和深入分析;根据航天测控网体系结构和业务特点,设计了被动式网络数据监控方案,采用专用硬件和底层驱动程序进行网络高速数据采集,实现了基于开源软件Wireshark的航天测控实时包数据交换协议(PDXP)的具体解析;实验结果表明,提出的实时数据监控和分析技术具备强大的数据包捕获和过滤能力,同时便于扩展网络协议,可以对航天中心各类传输信息进行监控和分析,为航天测控网数据监控、性能评估、故障诊断提供有效手段。     

基于迭代寻址的试飞FC数据快视分析技术

航空总线光纤通道FC成为新一代航电系统的构架协议;FC总线测试单次试验数据激增,试飞工程师对总线数据的即时处理提出了要求;对试飞试验总线数据的快速浏览、快速分析一直是数据分析的难题;针对试验FC总线数据的特点,设计了基于迭代寻址的海量FC试验数据帧分析技术,实现了对试飞FC总线数据快进、后退、实时拖动等操作,并实时将关心的参数、时间等关键信息以图表动态显示,实现了FC总线数据的动态快视,解决了海量试验FC总线数据快视处理难题,满足了现代飞行试验FC总线数据即时处理需求。     

基于FC-AE-ASM的IP业务传输方法的设计实现

随着FC-AE网络在高可靠性网络中的应用越来越广泛,在FC-AE网络上传输IP业务不仅拓宽了FC-AE网络的应用范围,而且能够实现FC-AE网络与以太网网络的融合.提出了基于FC-AE-ASM协议的IP业务传输方案,在支持FC-AE-ASM协议的HBA卡物理设备上,构建了一个虚拟网卡内核模块.本方案扩展了TCP/IP协议栈,在网络接入层下扩展了一个FC接口层,实现了FC-AE-ASM帧对以太网帧的封装和解封装.同时,利用FC网络底层流控机制,实现了IP业务在FC-AE网络上的高可靠性传输.通过实验组网测试可知,本方案在延时、带宽、抖动、丢包率等方面相对于商用千兆网卡都有较多的优势,在航空航天等应用场景具有重要的应用价值.     

一种实时控制总线及其实现方法

对于小规模通讯系统,目前国内没有形成一个完整的体系结构和通讯规范,因此建立一种完善的实时总线体系结构及其通讯标准就成为一个重要的研究课题;通过分析令牌总线控制思想,给出了以FPGA技术为基础构建一种实时控制总线体系结构的方法;设计了一种适合小型通讯系统的实用型硬件结构,详细介绍了这种结构下数据链路层协议的实现方法;结果证明利用该方法可以构建一种低成本工业测控网,并使该测控网满足了小规模通讯系统实时性要求.     

微震监测虚拟仪器系统的实现方法

针对现有的矿山地质安全监测仪器价格昂贵、功能单一、无法在线调整参数的问题,提出了一种微震监测虚拟仪器系统的实现方法,主要介绍了该系统以ARM为核心的数据采集器的设计和基于LabVIEW开发平台的上位机监测软件设计。该系统目前已实现了参数在线设置及多路微震监测信号的实时采集、滤波处理、记录分析、波形显示、打印功能。     

航空电子光纤通道协议分析与接口卡设计

光纤通道(fibre channel)网络具有低延迟、高带宽、高可靠性等特性,是新一代综合式航空电子系统统一网络的最佳选择。在对光纤通道协议分析的基础上,研究并提出了适用于航空电子系统的光纤通道接口卡设计方案,详述了设计中的关键点,对航空电子系统中光纤通道的研究和应用具有一定的借鉴意义。     

基于双卡跳频的无线局域网监听技术研究

对无线网卡包过滤引擎做了详细分析,指出一般监听技术无法实现动态监测全部频段的无线局域网通信,最后给出一种基于双卡跳频的无线局域网监听技术.实验测试结果表明,该技术具有可行性和有效性,可广泛应用于各种无线网络监听系统.     

基于WiFi的网络化油井示功图测试系统研究

针对传统采油井示功图仪不能实现远程实时监控的问题,设计实现了一种网络节点示功图测试系统.以S3C2440A微处理器为核心,采用Marvell 88w8686无线WiFi网卡、4路A/D转换器件ADS8341和相关外围器件构成硬件平台.软件系统在嵌入式Linux操作系统下,运用嵌入式Web服务器boa和动态网页技术实现了远程数据的采集和实时监控,对采集到的加速度数据经消噪、两次积分求出位移量,压力数据经过滤波、线性变换求出载荷量,将得到的一个完整冲程数据存入本节点SQLite数据库,以便历史数据的查询和下载.现场测试结果表明,该系统达到了实际应用的要求.     

站点式飞行试验实时监控软件平台研究

飞行试验实时监控软件平台的运行效率直接影响着飞行试验过程管理的高效性。在实时数据解算服务器的基础上,配置站点服务器及DNS服务器,构建站点式飞行试验实时监控软件平台,利用交互式页面设计及网络数据库管理技术,提高实时监控软件平台的管理及维护效率,改善监控软件的用户交互模式。实现了监控组件在站点式软件平台下“访问部署、链接监控”的目的,从而简化了飞行试验监控工作环节,有助于缩短型号科目试飞周期。     

基于FPGA的测试数据自动存储模块设计

对流层散射信道传播特性对于散射通信系统的设计是十分必要的,因此散射信道测试数据的采集与存储显得非常重要。介绍了一种基于现场可编程阵列（FPGA）的测试数据实时存储模块的方案设计。对该模块进行测试数据安全数码卡（SD卡）存储测试,并进行性能分析。实现了无人无计算机值守的长期测试,使用简单方便。