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优化多路传输数据总线技术的实现

更新时间:2025-01-08 工作计划 版权反馈
【摘要】:装甲车辆综合电子系统中的总线有多路传输数据总线、电源管理分配总线、视频总线、车内通话总线等多种。和传统设计方法相比,运用多路传输数据总线技术综合的装甲车辆表现出如下明显优势。总线多路复用技术主要包括时分多路复用、频分多路复用、波分多路复用以及码分多路复用等。

装甲车辆综合电子系统中的总线有多路传输数据总线、电源管理分配总线、视频总线、车内通话总线等多种。不同国家的装甲车辆综合电子系统总线种类与数量不尽相同,但多路传输数据总线是必不可少的,它负责装甲车辆综合电子系统内部的信息管理,是综合电子系统的“脊梁”。

多路传输数据总线是一种军用总线型集中管理的分布式计算机网络,按中国国家军用标准和美国标准全称为“飞机内部时分制指令/响应式多路传输数据总线”,多路传输数据总线按传输介质分为电总线和光总线,目前各国坦克装甲车辆上多用电总线。多路传输数据总线的功能是实现车内各分系统之间信息的传输和调度。

和传统设计方法相比,运用多路传输数据总线技术综合的装甲车辆表现出如下明显优势。

(1)简化各系统之间的连线,提高了车内空间的利用率。

(2)总线结构易于实现通用化、模块化设计,显著降低成本和后勤保障费用。

(3)由于资源和信息共享,各子系统可以互补工作,具有实时战斗能力,提高了生存能力。

(4)总线结构便于功能扩展。

(5)具有机内诊断和故障预测功能,提高了车辆的可靠性、维修性、保障性和测试性。

(6)提高了战场管理能力。

总线多路复用技术主要包括时分多路复用、频分多路复用、波分多路复用以及码分多路复用等。频分多路复用最简单,用户在分配到一定的频带后,在通信过程中自始至终都占用这个频带。可见,频分多路复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源(这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率),而时分多路复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧。每一个时分多路复用的用户在每一个帧中占用固定序号的时隙。波分多路复用是光的频分复用。光纤技术的应用使得数据的传输速率空前提高。目前一根单模光纤的传输速率可达到2.5 Gb/s。如采用色散补偿技术,一根单模光纤的传输速率可达到10 Gb/s。码分多路复用是另一种共享信道的方法。通过这种方式,可以在同样时间内使用同样频率进行通信。(www.xing528.com)

在传送数字信号时,接收端必须有与数据位脉冲相同频率的时钟来逐位地将数据读入寄存器。这种在接收端使数据位与时钟在频率和相位上与发送端保持一致的机制称为同步。实现这种同步的技术称为同步方式。根据在接收端获取同步信号的方法不同,同步方式分为字符同步方式和位同步方式,也称异步传输方式和同步传输方式。

数字信号在通信系统中传输时,由于系统特性不理想和信道中有噪声干扰,从而引起数字信号波形的失真,在接收判决时可能误判而造成误码。为了减少错误,提高通信质量,可以改善传输信道的电气特性,如把双绞线改为同轴电缆,把同轴电缆改为光纤等,以使信号传输的误码率下降,从而满足通信质量的要求。这种方法需要进行大量投资。所以,人们需要利用差错控制的方法来提高信号传输的可靠性和准确度。

利用差错控制编码来控制传输系统的传输差错的方法称作差错控制方法。差错控制编码按照能发现错误和能纠正错误分为检错码、纠错码两类。检错码只能发现错误,而不能纠正错误。纠错码不仅能发现错误,而且能自动纠正错误。根据检错码和纠错码的结构不同形成了不同的差错控制方式。在数据通信中,利用差错控制编码进行系统传输的差错控制,其基本工作方式可分成四类:自动请求重发方式,前向纠错方式,混合纠错方式,信息反馈方式。

(1)自动请求重发方式:利用检错码,使得在系统的接收端译码器能发现错误,但不知道差错的确切位置,无法自动纠正,所以使用自动请求重发方式。

(2)前向纠错方式:利用纠错码,使得在系统的接收端译码器能发现错误并能准确地判断差错的位置,从而自动纠正它们。

(3)混合纠错方式:在该方式中,发送端发送不仅能检测错误,而且能够在一定程度内纠正错误的编码,接收端译码器收到码组后,首先检验传输差错的情况,如果差错在纠错能力以内,则自动进行纠错。如果错误超过了纠错能力,只能进行错误检测。通过反馈信道给发送端发送一个反馈信息,请求重发出错的码组。

(4)信息反馈方式:也称回程校验方式,它是在发送端检测错误。该方式的工作过程如下:发送端不对信息进行差错编码,而是直接将用户信息传送给接收端;接收端收到信息后,将它们存储起来,再将其通过反馈通道送回发送端。

在长期的通信实践中,人们依据经验和编码的基本原理已创造出许多不同的编码方法,并找到了许多简单实用的码字。常见的码型有奇偶校验码、循环码、恒比码、矩阵校验码、正反码、线性分组码和卷积码等。

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