噪声环境中采用探询机制的局域网性能分析

轮叫探询机制已被应用于实时控制网络。本文根据发布／预定接收型通信模型，针对噪声环境，建立了该机制的令牌传送状态机，探讨了在集簇噪声影响下令牌传送的详细过程，并出轮叫探询机制的平均令牌传送时间和平均令牌循环时间，通过它们的解析表达式分析了噪声对网络性能的影响。     

基于灰色预测容错时钟同步算法

针对分布式实时系统中无主式时钟同步存在时钟拜占庭故障和节点通信链路丢失故障的问题,文中提出一种基于灰色预测容错时钟同步算法。该算法基于广播式通信网络LL模型,使用GM(1,1)的灰色预测方法对前轮次的校正偏差值进行分析,从而预测出该节点在故障伦次中的校正偏差值,再通过计算得到修正值。实验结果表明,文中提出的灰色预测算法能够容忍拜占庭故障,同时可克服节点通信链路丢失故障带来的问题,提升了FTA算法的普适性。通过数据对比分析结果表明,该算法的时钟同步精密度相比于原始算法提高了24.3%;相较于其他算法,文中算法在复杂度上也有一定的优势。     

基于FlexRay的车门控制单元研究

为了提高汽车的安全性、舒适性、经济性和娱乐性,汽车上的电子电器装置数量急剧增多,汽车控制系统的设计也变得异常复杂。为了避免多种总线同处于单个汽车所造成的通信困难,以及解决这个问题所带来的成本提高,文中通过深入分析现有车门控制单元的通信总线,提出用FlexRay总线的动态段替代CAN、LIN总线的解决方案,用FlexRay总线的静态段实现Xby-wire技术,利用微控制器MC9S12XF512等芯片,根据各控制单元在位置上的差异和功能要求,设计了相应实现算法和软件,最终实现车窗升降、防夹、中控门锁和后视镜调节等车门控制功能。     

车载FlexRay网络协议静态段优化研究

为了提高FlexRay总线的静态段带宽利用率和实时性,推导FlexRay总线静态段的时间优化模型,得出最优静态时隙长度,在进行静态帧的负载段分割处理后,分析静态段的带宽利用率,提出以静态帧的总响应时间最小为优化目标的一种静态段优化调度方案,数值实验验证了优化的合理性。     

多核处理器中混合关键级任务可调度及半分区划分算法

当前,多数多处理机中混合关键级任务可调度性分析以及半分区调度算法均针对单核利用率展开研究。但由于多核系统任务调度复杂性较高,现有研究结果存在各处理器负载不均衡以及任务可调度性不理想等问题。针对该问题,文中将动态需求边界函数(Dynamic Demand Boundary Function, DDBF)的应用范围扩展至多核处理器系统。根据半分区划分调度算法对DDBF改进,并加入了结转作业和前接作业分析提出了SDDBF(Super Dynamic Demand Boundary Function),可更精确地计算与利用资源。文中基于SDDBF提出了SDA(Stepper Dispatch Algorithm)可调度性分析法与半分区划分算法MCWF(Mixed-Criticality Worist First)。仿真结果表明,相较于AMC(Adaptive Mixed Criticality)、AMC-max以及XU算法,SDA可调度性分析判定提升了5%～10%,相较于WF＿MY(Worst First＿My)、WF＿NEW(Worst First＿New)算法,MCWF可使系统在任意关键等...     

多通道SAR层信元传输技术研究

ATM是宽带综合业务数字网的主要实现技术。文章分析了ATM协议栈中SAR层工作原理,根据AAL5业务SAR层对数据的处理过程,提出了两种基于FPGA的多通道SAR层信元拆分技术的解决方案;分析比较了两种方案实现过程及对内存空间的使用情况,指出了各个方案适用的场合,对基于FPGA的ATM协议的开发及替代专用通信处理芯片具有重要意义。     

基于CC2500的无线楼宇跟踪系统软硬件设计

为了能够对楼宇中的人员或物品采用无线的方式进行定位和监控,提出了一种类似RADAR的定位方法,该方法采用位置已知的固定信标对目标节点的接收信号强度(RSSI)进行查表定位。试验时采用射频芯片CC2500构成单个节点,组成一套楼宇内的无线定位跟踪系统。文中也对CC2500芯片本身的应用方法进行了详细介绍。试验结果表明,在定位所需时间2 s,定位精度1 m的情况下,CC2500能够很好地按照上述方法完成定位传输工作。     

基于概率性分析的混合关键级系统节能调度算法

针对混合关键级系统中的固定优先级任务节能问题,文中提出了基于概率性分析的混合关键级系统节能调度算法。混合关键级系统的实时性要求使得系统建模和分析偏向于较坏的情况。该类系统中出现任务超限的情况相对较少,易存在资源配置过度问题。通过DVFS(Dynamic Voltage Frequency Scaling)技术和混合关键级系统调度算法相结合的方式挖掘空闲时间,从而在保证系统实时性的前提下降低系统的能耗。利用MCSIMU仿真软件对所提算法进行了仿真验证,实验结果表明,对于固定优先级任务与未使用节能调度算法相比,固定优先级节能调度算法的节能率可达45%。     

Wi-Fi家居的P2P远程控制研究

基于Wi-Fi技术的无线家居网络,具有其他家居网络所不能比拟的优势,符合智能家居网络技术的发展趋势。远程控制网络家电是智能家居中的重要组成部分。文中设计了Wi-Fi无线家居的结构,提出利用P2P技术远程控制网络家电,并深入研究了该系统中建立P2P通信时要解决的问题。     

RTEthernet中改进的FTA时钟同步算法研究

针对以太网存在节点时钟漂移、网络链路延迟、同步能力差等问题,文中基于RTEthernet协议的通信原理,构建了时钟同步系统的模型。文中研究了RTEthernet的组成、工作原理,考虑了影响实时以太网时钟同步精密度的三大因素：漂移率、网络传输延迟和时钟拜占庭故障,并基于此分析了原始的FTA时钟同步算法,发现它在拜占庭故障增多的情况下容错性能明显降低,进而引入“容错中值”的思想进行改进并提出了RTE-FTM算法。通过CANoe仿真平台,对系统(7个节点)中存在2个拜占庭故障与不存在拜占庭故障进行对比分析。结果表明系统的精密度损失率降低了3.1%,并由此验证了该算法的收敛性和有效性。