基于μC/OS-Ⅱ的Modbus/TCP协议的实现与性能分析

Modbus/TCP是运行在TCP/IP协议之上的应用层实时报文传输协议;分析了Modbus/TCP协议构成,并在实时内核μC/OS-Ⅱ及嵌入式ARM软硬件环境下,将Modbus帧嵌入到TCP帧中,实现了Modbus/TCP协议;通过Modbus/TCP通信组件模型,实现了μC/OS-Ⅱ内核下的C/S通信;提出了嵌入式ARM平台上Modbus/TCP原型测试与性能分析方案;经测试,数据延迟在300帧/秒的发送速率下基本稳定在1.3ms以内,有用数据的传送量约为30kb/s;测试结果表明,Modbus/TCP协议具有较好的实时性与稳定性,能达到工业化标准。     

基于实时的嵌入式TCP/IP协议栈平台设计与实现

随着社会的信息技术和网络技术的快速发展,嵌入式系统逐渐成为热点领域,其中成为重点发展趋势的是嵌入式技术在网络通信协议领域的应用;文章硬件平台采用微处理器S3C44B0X和RTL8019AS网络芯片,设计并实现了一种基于实时操作系统的TCP/IP协议栈,并将其移至到嵌入式系统中;文中首先给出了系统设计的硬件平台,讨论了基于实时的嵌入式TCP/IP协议栈的具体实现方法;最后对系统进行了相关的测试,并对结果进行了分析,分析结果表明该系统具有低成本,易使用等优点。     

基于OMAP3530嵌入式最小系统的开发

随着嵌入式系统日趋复杂,类似机载状态监测系统,对嵌入式处理器在高性能计算和复杂控制方面的性能提出了更高的要求。针对复杂嵌入式系统的高性能需求,分析了嵌入式处理器的发展现状,介绍了TI公司ARM+DSP架构的双核异构处理器OMAP3530,并开发了OMAP3530嵌入式最小系统。硬件设计包括电源、时钟、存储器以及外围接口等模块,实现了OMAP3530启动以及和外围通信的最基本硬件组成;软件设计包括ARM端操作系统移植、ARM和DSP双核通信,在此基础上设计了应用程序。ARM端操作系统采用嵌入式Linux系统,采用DSPLINK驱动模块实现ARM和DSP双核通信,应用程序包括ARM端程序和DSP端算法程序。最后采用LabVIEW在上位机上设计了软件部分的测试程序,测试了系统的完整性。OMAP3530作为一款高性能的嵌入式处理器,为复杂的嵌入式系统应用提供了解决思路。     

基于VxWorks的水下机器人通信系统设计

针对水下机器人（ROV）在深海高噪声干扰环境中工作的特点,设计了一套基于VxWorks实时操作系统的ROV整体通信系统,实现了水下核心控制器对水下分系统快速高效的信息采集和数据分配,水下系统和水面控制器稳定实时的数据交换;硬件方面设计了以CAN总线为基础的水下通信系统,通过FPGA实现了CAN总线和PC104总线之间的时序逻辑转换,软件方面设计了基于TCP/IP协议栈的水面操控台和ROV之间的网络通信方式和水下各系统之间的CAN总线通信方式,着重介绍了基于缓冲队列的网络通信编程;通信系统数据测试实验表明：CAN总线通信和网络通信均具有良好的实时性和可靠性,满足最初的设计需求,而且采用模块化设计,便于维护和移植。     

基于STM32与串口服务器的IP语音通信系统设计

针对模拟训练系统中语音通信的应用需求,提出了一种基于TCP/IP协议在局域网内进行IP语音通信的实现方法。分析了该语音通信系统的组成结构和工作原理,设计了以微处理器STM32F103ZET6为核心、以语音编解码芯片VS1053B为驱动的语音控制电路,SD卡连接电路和电源电路;移植了UCOSⅢ嵌入式实时操作系统增强控制系统的实时性和稳定性,采用FatFs文件系统管理SD卡存储设备。利用串口服务器实现串口数据与以太网数据的快速交换,完成模拟训练系统局域网的搭建,实现基于TCP/IP协议的稳定高效的IP语音通信。测试结果表明,系统稳定可靠、扩展性强,语音通信质量满足模拟训练使用要求。     

基于STM32的乐联网的电能监测系统的设计

电能监测系统采用意法(ST)半导体公司STM32F103ZDT6的ARM芯片为核心,以ATT7022C电表芯片对电能参数进行取样,实现电网电压和电流、功率的因数、有功、无功和视在功率等诸多参数的检测,通过W5200A硬件TCP/IP通信芯片进行数据传输,借助乐为物联公司物联网平台,通过网页、博客等方式进行数据发布和管理,参数测量与传输误差在许可范围内,能够投入实际使用;该系统为能耗监测与管理提供了底层硬件平台,提供了数据可靠传输方式,提供了方便、直观的上层管理平台,综合了电能计量与测控、嵌入式系统、物联网、WebServer等多项技术,具有一定的创新性。     

基于TMS320DM642的矿用数字化扩音电话系统设计

通过分析目前的矿用扩音电话系统的现状,为解决矿井下语音通信中高噪声强干扰问题,提出一种基于数字处理器TMS320DM642和嵌入式TCP/IP协议的矿用数字化扩音电话系统的设计方案;采用音频编解码芯片TLV320AIC23B实现语音处理以达到矿井下语音质量的要求,并利用物理层芯片Intel LXT971与TMS320DM642的无缝连接,实现基于嵌入式TCP/IP协议栈的数字语音传输;系统软件采用RF5框架开发,基于DSP/BIOS实现语音采集,语音处理,网络传输等任务;通过对各关键模块测试与分析,系统运行稳定可靠,实现矿用数字化扩音电话的高质量,远距离和稳定的语音通信。     

基于Linux的文件加密传输技术

为实现Linux系统服务器端与客户端的文件加密传输,对RSA加密算法和Linux系统线程池技术进行了研究。通过在Linux上配置安装Openssl库来实现非对称RSA加密过程,并且利用线程池技术处理一个服务器与多个客户端的文件传输过程。最终实现了嵌入式ARM客户端与Linux服务器端的网络连接功能,并完成了基于TCP/IP协议上的文件加密以及传输过程。结论表明使用SSL协议设计的加密系统能够完成加密和传输过程,充分保障资料的私密性,并且能够方便的移植到安全级别需求高的嵌入式系统。     

基于ARM920T的嵌入式远程及时通信系统设计

目前随着交通复杂程度的不断增大,当前的交通通信系统无法满足车辆间远程、及时通信的要求,降低了行车安全性。为此,设计一种基于基于ARM920T的嵌入式远程及时通信系统,介绍了系统需实现的功能,以ARM920T芯片为核心,利用通信管理机完成数据交换,结合嵌入式系统平台完成系统硬件设计。基于ARM920T的车辆通信子系统通过车辆通信对车辆的行驶进行及时的路线跟踪、碰撞提醒,状态监测以及历史轨迹显示回放。对通信子系统进行设计,子系统分别为车辆定位系统以及车辆调度系统,构建车辆通信模型,进一步实现车辆精准远程通信,并结合蚁群算法对车辆通信模型进行求解。实验结果表明,所设计通信系统不仅通信精度高,而且成本较低,实时性优。     

一体化核磁共振谱仪控制台的软件系统设计

提出了一体化核磁共振谱仪控制台的软件系统设计方案,主要包括2部分,一部分是安装在谱仪控制台上的嵌入式Linux操作系统及实时控制软件,另外一部分是PC机上的界面控制软件. 2部分软件之间利用socket网络接口进行数据交互, 采用TCP/IP通信协议,这样既能保证数据传输的可靠性又可以达到较高的数据传输速率. 通过网络通信,该谱仪控制台还可以接受远程操控和系统升级. 该文具体阐述了该软件系统的设计思路和设计方法,对设计的软件系统进行了实验测试,并对实验结果进行了讨论.     

空间激光通信发展概述

介绍了激光通信的基本过程和链路类型。着重调研了欧州空间局、美国、德国、日本以及国内激光通信的最新发展概况,给出了一些已成功应用的激光通信终端的详尽技术参数,如通信波长、通信距离、通信速度误码率、应用目的等,突出了每一种仪器的特点和优势,并对其光机结构进行了详细分析和展示。通过分析国内外的研究状况,指出激光通信面临的关键技术问题,以及未来激光通信发展的趋势和方向,为激光通信设备及其相关领域的研究提供了一定的参考。     

空间激光通信及其关键技术

通信领域中激光通信技术由于自身的优越性得到了广泛的应用。通过将空间激光通信与微波通信比较，介绍空间激光通信的优点：大容量、低功耗及体积小、质量轻等。叙述空间激光通信的基本原理。重点阐述空间激光通信系统大功率光源技术、高灵敏度抗干扰光信号接收技术、通信链路的快速及精确的捕获、跟踪和瞄准技术等关键技术。激光通信可广泛应用于军事、经济等各个领域，必将有广阔的发展前景。     

卫星激光通信发展现状与趋势分析(特邀)

卫星激光通信凭借其宽带宽以及无电磁频谱约束等特点,成为解决卫星微波通信带宽瓶颈和缓减卫星频谱资源紧张,实现卫星高速通信的有效手段。本文介绍了卫星激光通信的系统组成及特点,分析了国内外卫星激光通信技术领域的发展脉络、最新研究进展和未来发展规划。结合未来空间网络与深空探测需求,从高速化、深空化、集成化、网络化、全光化五个方面总结了未来发展趋势,并对未来涉及的关键技术进行了讨论,为我国卫星激光通信技术研究提供借鉴和参考。     

量子直接通信

量子直接通信是量子通信中的一个重要分支, 它是一种不需要事先建立密钥而直接传输机密信息的新型通信模式. 本综述将介绍量子直接通信的基本原理, 回顾量子直接通信的发展历程, 从最早的高效量子直接通信协议、两步量子直接通信模型、量子一次一密直接通信模型等, 到抗噪声的量子直接通信模型以及基于单光子多自由度量子态及超纠缠态的量子直接通信模型, 最后介绍量子直接通信的研究现状并展望其发展未来.     

三同心球光学系统跟瞄误差分析

针对独有的跟踪方式,具体讨论了激光通信三同心球光学系统的跟瞄方案,并进行了具体规划。通过对通信跟踪光路和通信接收光路的视场和精度分析,给出了二者的相关参数,作为Matlab理论计算跟踪像面轨道的依据。利用Tracepro软件模拟了引入相关误差量后的通信跟踪和通信接收像面光斑质心偏移和光斑大小变化情况。仿真结果显示:随着角度的旋转,通信接收的质心偏差在±4μm范围内,通信跟踪的质心偏差在±50μm范围内;通信接收像面光斑直径小于80μm,通信跟踪像面光斑直径均在400μm以内。系统所引入的误差在允许范围之内,不影响相关跟踪通信功能。     

Measurement-device-independent quantum secure direct communication

Quantum secure direct communication(QSDC)is a unique technique,which supports the secure transmission of confidential information directly through a quantum channel without the need for a secret key and for ciphertext.Hence this secure communication protocol fundamentally differs from its conventional counterparts.In this article,we report the first measurement-deviceindependent(MDI)QSDC protocol relying on sequences of entangled photon pairs and single photons.Explicitly,it eliminates the security loopholes associated with the measurement device.Additionally,this MDI technique is capable of doubling the communication distance of its conventional counterpart operating without using our MDI technique.We also conceive a protocol associated with linear optical Bell-basis measurements,where only two of the four Bell-basis states could be measured.When the number of qubits in a sequence reduces to 1,the MDI-QSDC protocol degenerates to a deterministic MDI quantum key distribution protocol.     

Analysis of diffuse indoor infrared data links

The authors present a simple channel model for diffuse infra-red indoor data communication systems. Based on the model, important trade-offs between the transmitted optical power, the bit-rate, and the receiver parameters are presented for the first time.     

Quantum broadcast communication

Broadcast encryption allows the sender to securely distribute his/her secret to a dynamically changing group of users over a broadcast channel. In this paper, we just take account of a simple broadcast communication task in quantum scenario, in which the central party broadcasts his secret to multi-receiver via quantum channel. We present three quantum broadcast communication schemes. The first scheme utilizes entanglement swapping and Greenberger--Horne--Zeilinger state to fulfil a task that the central party broadcasts the secret to a group of receivers who share a group key with him. In the second scheme, based on dense coding, the central party broadcasts the secret to multi-receiver, each of which shares an authentication key with him. The third scheme is a quantum broadcast communication scheme with quantum encryption, in which the central party can broadcast the secret to any subset of the legal receivers.     

现代信息安全与混沌保密通信应用研究的进展

本文首先概述现代保密通信及网络信息安全的主要概念和发展状况 ,对迄今发展的几种现代著名密码算法进行分析比较 ;然后综述国际上已经提出的一些典型的混沌保密通信方案及其应用研究的新发展。从通信角度 ,为了向实用化方向发展 ,我们将混沌通信研究中常用的混沌遮掩、混沌开关、混沌调制三种主要技术方案 ,按照实际应用需要 ,重新把它们分类为三种主要形式 ,即模 模通信、模 数 模通信和数 数通信 ,这样便于实际应用 ,易于借鉴已有知识分析各类通信的性能优劣。在评述性分析了当前国际上三种混沌保密通信方式的典型方案及其进展后 ,最后简要总结混沌保密通信的一些关键技术 ,指出今后值得研究的方向 ,并展望了混沌通信的应用前景。     

现代信息安全与混沌保密通信应用研究的进展

本文首先概述现代保密通信及网络信息安全的主要概念和发展状况，对迄今发展的几种现代著名密码算法进行分析比较；然后综述国际上已经提出的一些典型的混沌保密通信方案及其应用研究的新发展。从通信角度，为了向实用化方向发展，我们将混沌通信研究中常用的混沌遮掩、混沌开关、混沌调制三种主要技术方案，按照实际应用需要，重新把它们分类为三种主要形式，即模-模通信、模-数-模通信和数-数通信，这样便于实际应用，易于借鉴已有知识分析各类通信的性能优劣。在评述性分析了当前国际上三种混沌保密通信方式的典型方案及其进展后，最后简要总结混沌保密通信的一些关键技术，指出今后值得研究的方向，并展望了混沌通信的应用前景。