水声通信网络节点的跨平台通信软件设计与实现

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lilac_cs
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当今世界,海洋权益的维护已经成为了国家权益保护的重要组成部分,随着现代“网络中心战”理论的完善和水下无线传感器网络研究的迅速发展,水声通信网络的研究已经成为新的研究热点。本文对ARM上的嵌入式软件和PC机端的显控软件进行开发,并对水声节点的数据采集存储及其跨平台通信技术进行研究,最后在此基础上搭建了网络通信节点的显控平台。  本文以OMAP L138为硬件平台,其特有的低功耗和DSP与ARM双核处理器适合水下通信网络节点的应用需求。ARM核上嵌入式软件主要负责存储设备SD卡的文件存储与管理;ARM与DSP核间通信机制的建立,协调各部分工作时序;在Linux操作系统下与上位机Windows操作系统下,通过Socket套接字库建立网络通信,传输数据和命令。  海洋信道数据采集与存储是水声通信网络节点布放的重要依据,其显示控制软件避免了拆装罐子的繁琐工序,方便了数据回收、SD卡的管理、数据波形的显示、发射与采集的控制等多个任务,所以采用多线程编程技术来完成。水声通信节点AUV控制系统中,显示控制软件功能:对水面节点及同步器的控制,包括系统自检;水面工作节点的相关包络及相关峰参数信息显示;主要参数的时间历程;SD卡及实时数据的上传及存储;显控端工作日志的显示保存;OMAP信号处理平台的运行参数及运行状态的显示;GPS数据接收处理、显示刷新与保存。由于大量的数据接收处理带来的随机性,论文设计了一种数据缓存技术来解决此问题。  水池实验和湖试试验表明,自容式数据采集存储装置满足实验设计要求,跨平台通信状态良好,嵌入式软件与显控软件满足系统要求并且能够长时间稳定工作,数据处理结果与实际情况一致。
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