面向资源有限设备的DDS通信中间件设计

DDS拥有良好的实时性、拓展性和数据处理能力,适合分布式场景中大数据量和多样化的通信需求。针对标准DDS通信中间件过于复杂、庞大,不适合在资源有限的嵌入式设备上部署的问题,文中在对DDS规范进行了深入分析研究后,对DDS功能进行了裁剪、优化,提出了一种基于卡尔曼滤波模型的对称式发布订阅机制,减少了通信中的冗余数据,并使用C语言实现了一种轻量化且具有可移植性的DDS通信中间件。文中在ARM+X86平台上对该通信中间件进行了测试验证,结果证明该中间件能够在占用少量资源的情况下,为应用提供基本的DDS服务,提升了系统的响应速度,节约了通信带宽资源。     

一种面向短时突发信号的高精度同步方案设计

针对短时突发通信存在捕获时间长、算法复杂度高、资源开销大等问题,文中设计了一种高精度同步方案。该方案自定义收发双方帧结构,采用独特码差分匹配算法实现信号检测和帧同步,并采用基于导频累积量的前向估计算法实现频偏估计和校正。为兼顾频偏估计精度和算法复杂度,对独特码采用滑动相关算法实现初始相位捕获,使系统结构紧凑,更加适合FPGA硬件实现。理论分析和软件仿真表明,该方案在低信噪比和高动态范围条件下具有较好的接收性能,频率估计精度能够达到符号速率的万分之一。文中同时进行了硬件协同仿真与验证,并给出了相应的仿真波形。