陈雪莲[1]2004年在《基于软件通信体系结构的波形应用接口设计与实现》文中进行了进一步梳理软件无线电体系结构是实现软件无线电概念的具体设计结构,是软件无线电技术的核心,长时间以来,它一直是国内外软件无线电领域的研究热点。软件通信体系结构(Software Communications Architecture—SCA)是美军根据联合战术无线电系统(Joint Tactical RadioSystem—JTRS)开发软件可配置无线电台的基本需求而建立的独立于具体应用的软件无线电体系结构。 论文以某演示验证项目为背景,研究了软件通信体系结构规范,重点分析了其软件体系结构中的核心框架和CORBA中间件技术在SCA中的应用;建立了一般波形应用的设计与开发框架,设计并实现了基于SCA的波形应用接口,完成了波形应用创建、启动、查询、配置、卸载等过程;论文还设计和实现了图形用户接口,利用分层结构封装了底层的CORBA远程函数调用,以友好的界面向用户提供了分布式环境下对SCA整个域的控制与管理,包括域内组件的属性查询和配置、波形应用的下载、安装、启动等服务;最后,论文按照所构建的波形应用开发框架实现了一个波形应用演示验证实例,验证了该框架的合理性,并测试了所实现的波形应用接口功能的正确性。
钟鹏飞[2]2008年在《软件通信体系结构核心框架及监控平台设计与实现》文中研究表明随着无线电通信技术特别是硬件技术的快速发展,软件无线电技术特别是基于软件通信体系结构的软件无线电技术已经成为了现代通信系统的发展趋势和主要方向。本文以中国电子科技集团某研究所基于SCA规范的软件无线电集成开发平台作为项目背景,跟踪国外软件无线电和软件通信体系结构技术的发展动态,遵循最新的软件通信体系结构规范,设计和实现了一个完整的基于SCA规范的软件无线电运行平台和核心框架监控平台。首先,本文深入的研究了软件通信体系结构规范特别是在基于分布式、嵌入式平台上的设计和实现问题,在仔细的阅读和分析了加拿大通信研究中心(CRC)为国际软件无线电论坛所实现的软件通信体系结构核心框架开源演示系统的基础上,深入的理解了软件通信体系结构并针对分布式、嵌入式平台上的特点设计和实现了软件通信体系结构核心框架。同时,本软件无线电运行平台实现对现有SCA规范了进行了兼容扩展,从而有效的支持向FPGA、DSP等物理设备上部署非SCA兼容组件以及多种处理总线和控制总线相分离,为整个软件无线电集成开发平台提供了良好的支撑和运行环境;然后,本文设计和实现基于SCA的软件无线电系统核心框架监控平台。软件无线电系统监控平台是软件无线电系统的重要组成部分,通过监控平台能够以可视化的方式查看系统的设备、核心框架服务以及波形应用的运行状态,并且能方便的安装、创建、启动、停止、释放和卸载波形应用。此外,由于现代通信系统特别是军事通信系统对系统可靠性有着越来越高的要求,针对当前SCA规范在故障恢复方面的不足,本文提出了一种基于SAD文档描述语义的核心框架扩展方案,在完全保持SCA规范兼容性的前提下,实现了包括热备份和冷备份在内的组件运行时自适应重构方案,从而实现系统动态重构和动态容错功能,有效的提高了系统可靠性并降低了维护成本。最后,本文对本课题的主要工作及其特点进行了总结并同国外类似研究进行了比较,分析了当前的基于软件通信体系结构的软件无线电系统的研究热点和发展方向,并指出了进一步的工作的主要方向和所面临的问题。
陆志彬[3]2008年在《基于软件通信体系结构的波形应用研究与实现》文中提出软件定义无线电台(SDR)已成为当今及未来无线电系统研究及发展的方向,其核心思想是在通用的硬件平台上,提供一种具有组件可重用、可重编程等功能的软件系统,解决传统通信系统体制不统一,协同通信能力差的问题。由于SDR主要是针对软件组件开发,这将极大的降低系统的研发成本和周期。软件通信结构体系(SCA)就是在满足SDR要求的基础上形成的一个开放的体系结构,它规定了SDR的硬件体系结构、软件体系结构、安全体系结构以及应用程序接口(API),采用了可裁剪、可扩充的设计思想,提高了SDR的互操作性以及SDR间组件的可移植性和可重用性,同时满足了商用和军用需求。基于SCA的SDR开发的一个重要部分是开发SDR波形应用。波形应用开发主要是针对现有的各种波形,进行独立的模块化的开发,实现波形应用在各种SDR上的加载,从而实现波形应用的可移植性。文章首先阐述了软件无线电的基本思想、功能结构、主要应用和发展历程,从而引出了SCA;然后详细介绍了SCA的硬件体系结构、软件体系结构和与SCA相关的关键技术;接下来探讨了SCA软件波形应用的建模思想,并介绍了仿真系统的开发过程;最后,本文以超短波通信为例,讨论了应用的组装、部署和参数配置等过程,并就仿真用例的一些特性,如可伸缩性、可重构性作了测试,验证了SCA体系结构为应用开发带来的灵活性、可配置性及可伸缩性。
赵继龙[4]2005年在《SCA软件无线电系统软件平台的设计与实现》文中研究指明软件通信体系结构(Software Communications Architecture—SCA)是在美军根据联合战术无线电系统(Joint Tactical Radio System—JTRS)开发软件可配置无线电台的基本需求上而建立的独立于具体应用的软件无线电体系结构。近几年来,随着软件通信体系结构的不断完善,它在提高通信系统的灵活性、互操作性以及减少开发和升级成本等方面的优势日益明显。论文深入研究了SCA软件通信体系结构,重点分析了软件体系结构中核心框架接口的作用以及它们之间的相互关系。论文还进一步研究了核心框架通过域描述文件对系统进行配置、管理和控制的机制。在此基础上,提出了基于SCA的无线电系统的软件平台设计方案,并且完成了核心框架控制和服务接口以及核心工具集软件的开发。实现了软件平台对系统软硬件资源的集中管理和对波形应用组件的动态安装、部署、启动、配置等操作,使系统可以根据实际需求对软硬件进行裁减、配置,满足对多种通信频段、多种调制方式的无线信号处理。
雷鹏斌[5]2016年在《软件无线电系统中CORBA中间件关键技术研究与实现》文中研究说明软件无线电概念的提出使无线电设备从长期依赖于固定硬件的方式解放出来,利用软件思想实现各种功能;为了使软件无线电标准化,并具有更好的移植性和重用性,美军提出了软件通信体系结构SCA规范,SCA采用CORBA中间件来实现不同功能波形组件间的相互通信;在软件无线电系统,CORBA中间件起到屏蔽处理器、操作系统以及编程语言差异的软总线的重要作用。随着软件无线电技术的迅速发展,当前CORBA中间件在软件无线电系统中的应用面临着诸多问题,一方面,大多数CORBA产品性能并不理想,其主要表现在较大的传输时延、较低的数据吞吐量等方面,CORBA性能直接影响到系统整体传输效率;另一方面,现有CORBA实现只支持GPP通用处理器,对于DSP、FPGA等专用处理器不能提供有效支持,这将导致DSP上的波形组件不能通过简单的、标准的方式实现与其他组件的通信;为了解决上述问题,本文实现了对CORBA中间件的优化处理和支持DSP的CORBA中间件的研发。首先,本文介绍了软件无线电技术和SCA软件通信体系结构,并对SCA中采用的CORBA中间件的实现技术展开深入的研究,在此基础上,对广泛应用的TAO中间件进行性能分析与测试,得出了报文处理过程是造成TAO传输时延大的内在因素的结论,为此,本文提出了简化TAO的工作流程、优化报文中冗余字节等优化策略对TAO进行优化处理。其次,针对CORBA中间件在DSP处理器上的实现展开深入的研究,指出了硬件抽象层技术存在的缺陷;分析了实际应用中DSP对CORBA中间件的功能需求,提出采用SCA中轻量级中间件标准作为总体的设计原则;详细设计了各个功能模块,如传输协议选择、封装和解析模块等,另外,本文还设计实现了IDL-C编译器,用于将IDL语言描述的接口编译成C语言框架代码文件。最后,搭建了测试平台对本文设计实现的CORBA中间件关键技术进行了测试验证,结果表明,经优化后的TAO中间件传输时延明显下降,性能得到改善,同时验证了DSP波形组件能够通过本文设计的中间件实现与GPP波形组件通信,从而证明了支持DSP的CORBA中间件的有效性。
程欣瑞[6]2005年在《基于软件通信体系结构的OFDM系统波形设计与实现》文中认为软件通信体系结构(SCA)采用标准化的软件构件思想,有效提高了无线通信系统的软件复用程度,节省了设计开发成本,缩短了新技术验证和实现周期。SCA应用领域已从最初的军事通信领域,逐渐扩展到各种大型民用通信系统,其优点受到了越来越多商业机构的关注。本文以基于SCA的通用软件无线电平台项目为背景,对软件通信体系结构进行了深入分析,特别探讨了SCA软件波形应用的建模思想。以此为基础,设计并实现了基于SCA规范的OFDM波形应用;论文的一个突出特点是从波形开发的各个阶段都严格遵循信息系统工程思想:在需求分析阶段使用用例图方法建立了系统的逻辑模型;在设计阶段将具体的OFDM通信技术与SCA规范结合起来,得到了波形的详细模型;最后在实现阶段,使用语言映射机制,将与平台无关的系统模型映射为与具体平台、语言相关的程序框架,并最终实现了Windows/VxWorks下的OFDM软件波形应用。开发过程中充分体现了SCA设计思想自身所具有的良好的软件可移植性和复用性。
李修莹[7]2011年在《一种软件无线电波形组件实现方法的研究》文中进行了进一步梳理为了解决现代军事通信中的互联互通互操作问题,美国国防部于1997年提出联合战术无线电系统(JTRS)计划,目的是开发出一种适用于所有军兵种需求的软件无线电台。软件通信体系结构(SCA)规范正是随着该项目的实施而发展和完善起来的,它为开发者提供了一个与具体实现无关的通用软件架构。而波形作为系统通信功能的执行体,其开发在整个SCA系统开发中占有极为重要的位置。本课题以基于SCA规范的软件化多模终端手持设备的研发为背景项目,该设备顺应现代移动通信的快速发展,能够支持多种业务能力、多种通信体制互连互通、可灵活配置组件、“即插即用”、低功耗且轻便小巧。本论文的工作重点是总结并提出了一套规范且完整的SCA波形开发一般方法,并选取实例进行SCA波形组件的设计与实现,且在手持终端设备平台上进行验证。文章首先介绍了软件无线电的研究背景及现状,分析了课题的研究意义;接着介绍了软件通信体系结构,并结合在本验证平台中的具体实现进行详细介绍;然后提出了SCA波形开发的一般方法和步骤,依据模型驱动架构(MDA)的开发模式,对SCA波形中的显示组件的设计与实现方法进行了详细介绍;最后在本项目平台上进行平台验证。目前该项目的正样样机已通过评审,并交付军方检验和使用。
王金波[8]2005年在《基于SCA的硬件抽象层连接设计及其在DSP/FPGA上的实现》文中研究指明软件通信体系结构(Software Communications Architecture,SCA)的专用硬件补充规范引入了硬件抽象层连接(Hardware Abstract Layer Connectivity,HAL-C)的概念,它能有效地将系统波形开发与硬件平台实现细节分离,波形开发者根据硬件平台提供的接口进行波形组件的研发;硬件平台则为波形提供统一的接口。这样波形开发者可以不去关心底层硬件的细节,而专注实现波形的功能,以这种方式实现的波形组件有较强的移植能力,并且在系统运行的过程中可视实际需要对组件进行重新配置。论文以SCA体系结构验证实现项目为背景,深入研究了SCA专用硬件补充规范,重点分析了硬件抽象层连接的意义以及它在波形组件开发中的作用,提出了它在DSP/FPGA上实现的方法、步骤;接着从SCA波形应用的角度描述了硬件抽象层连接在波形开发中的作用,给出了代理组件如何通过域描述文件和配置表管理专用硬件处理器上算法组件的方法;最后对DSP/FPGA上的硬件抽象层连接进行了验证性测试。
唐麒[9]2011年在《小型化软件通信体系结构的研究与实现》文中提出软件无线电系统通过加载软件来实现不同的通信功能,与传统无线电相比,具有更高的灵活性、可配置性。美国国防部于1997年启动的联合战术无线电系统计划提出的软件通信体系结构实现了软件无线电的思想,提高了波形的可移植性、可重用性和可伸缩性,降低了波形开发成本。软件通信体系结构基于CORBA中间件实现,适应于所有JTRS群集无线电家族。对于小型化无线终端,如第五群集、手持式、背负式无线电平台,运行功能齐全的基于CORBA的SCA并不经济,在操作上也不可行。在这种情况下,需要采用小型化SCA。本文研究了软件通信体系结构规范,提出了各种小型化SCA的方法,重点分析了软件体系结构中的CORBA中间件和核心框架,从这两方面对SCA进行小型化。根据CORBA中间件在SCA实现中的作用抽象出了SCA中的中间件功能集,并采用自定义中间件的方法设计实现了一种实现上述功能集、应用于小型化无线终端的的轻量级中间件方案。研究了SCA核心框架的接口关系,分析了小型化无线终端平台架构的特点,提出了轻量级框架接口的概念,对SCA核心框架接口进行裁减与重组,修改接口的功能及相互关系,以提供一种资源占用更少的框架。在上述研究基础上,论文基于轻量级中间件和轻量级框架实现了小型化SCA,并在此基础上实现了一个波形应用演示验证实例,验证了轻量级中间件和轻量级框架设计的合理性及所实现的波形应用接口功能的正确性。最后,对实现的轻量级中间件的内存占用和效率进行了测试,并对比omniORB对性能进行分析比较,验证了轻量级中间件在资源占用方面的优势。
王永明[10]2006年在《软件通信结构研究》文中进行了进一步梳理软件通信结构是由JTRS计划提出的一种以实现软件无线电系统平台为目标的通信系统设计框架，是现行几种软件无线电体系结构中应用最广泛，学科理论最成熟、结构规范最详细的系统构架。该框架具有可重构、模块化和可扩展性等特征，并能比较方便地实现软件定义无线电的各种要求。在美军通信领域中，软件通信结构得到了广泛的应用，并且在一些国际性标准化组织的帮助下，有望成为一个国际性的标准化结构。本文以软件通信结构的发展为线索，结合软件通信结构框架的基本思想和设计理念，对软件通信结构的研发背景、基本概念、结构特征、层次划分作了概要性的介绍。依据软件通信结构的基本构成及其相应的文本规范，描述了软件通信结构中的一些基本的核心规则设置，结合自己对软件通信结构的认识，得出了本人对软件通信结构的认识和理解。最后，论文结合一个实际的基于软件无线电思想研制的通用标准通信信号产生平台，就其中的FPGA配置流程进行了设计与实现，完成了设计方案与核心配置程序的研制。
参考文献：
[1]. 基于软件通信体系结构的波形应用接口设计与实现[D]. 陈雪莲. 国防科学技术大学. 2004
[2]. 软件通信体系结构核心框架及监控平台设计与实现[D]. 钟鹏飞. 电子科技大学. 2008
[3]. 基于软件通信体系结构的波形应用研究与实现[D]. 陆志彬. 电子科技大学. 2008
[4]. SCA软件无线电系统软件平台的设计与实现[D]. 赵继龙. 国防科学技术大学. 2005
[5]. 软件无线电系统中CORBA中间件关键技术研究与实现[D]. 雷鹏斌. 湖南师范大学. 2016
[6]. 基于软件通信体系结构的OFDM系统波形设计与实现[D]. 程欣瑞. 国防科学技术大学. 2005
[7]. 一种软件无线电波形组件实现方法的研究[D]. 李修莹. 华南理工大学. 2011
[8]. 基于SCA的硬件抽象层连接设计及其在DSP/FPGA上的实现[D]. 王金波. 国防科学技术大学. 2005
[9]. 小型化软件通信体系结构的研究与实现[D]. 唐麒. 国防科学技术大学. 2011
[10]. 软件通信结构研究[D]. 王永明. 国防科学技术大学. 2006
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