倪軍輝 張艷琴 路文霞
【摘 要】AOS通信系統(tǒng)在空間領(lǐng)域已占據(jù)重要地位,相應的仿真技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展,本仿真系統(tǒng)選用多點通信系統(tǒng)中的一個衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點作為研究對象,借助Visual C++平臺,根據(jù)AOS協(xié)議標準,對衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點的各模塊進行了設(shè)計和仿真實現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】Visual C++;AOS;中轉(zhuǎn)節(jié)點
1 AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點概述
AOS[1]是一種先進的空間數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)體制標準,它通過建立統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)流,利用一個信道來傳輸各種不同的信息。AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點是多點仿真系統(tǒng)中的一個獨立的節(jié)點,它按照AOS系統(tǒng)中的協(xié)議標準對上一級衛(wèi)星節(jié)點發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進行處理,之后,再把處理完的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至下一個衛(wèi)星節(jié)點。AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的接收、處理和轉(zhuǎn)發(fā)的功能。本仿真系統(tǒng)將衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點分成了數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳送三個模塊。
2 AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點模塊設(shè)計
數(shù)據(jù)接收模塊:用于接收上一級衛(wèi)星節(jié)點發(fā)送過來的數(shù)據(jù),兩者的通信接口通過Socket來完成。通信協(xié)議采用了無連接的UDP協(xié)議。具體處理過程:建立套接字Socket S=Socket();利用Bind()綁定端口號;調(diào)用Recvfrom()接收上一級衛(wèi)星發(fā)送過來的數(shù)據(jù),在接收到數(shù)據(jù)之前Recvfrom()一直處于阻塞狀態(tài)。UDP協(xié)議的通信流程框圖如圖1所示:
數(shù)據(jù)處理模塊:此模塊包括信源數(shù)據(jù)恢復成員和信源數(shù)據(jù)再處理成員,其中信源數(shù)據(jù)恢復成員是用來恢復上一級衛(wèi)星發(fā)送過來的信源數(shù)據(jù),而信源數(shù)據(jù)再處理成員剛好是反過程,即對恢復出來的數(shù)據(jù)再次按照AOS的協(xié)議進行封裝和添加幀同步處理,之后,傳送至下一個衛(wèi)星節(jié)點。
數(shù)據(jù)傳送模塊:數(shù)據(jù)傳送模塊是將本衛(wèi)星節(jié)點處理完的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)至下一個衛(wèi)星節(jié)點。通信接口同樣是采用Socket來完成,此模塊是用來發(fā)送數(shù)據(jù),故基本流程如圖1中的客戶機模式。首先,通過調(diào)用Socket()函數(shù)創(chuàng)建套接字,然后調(diào)用Sendto()函數(shù)將待發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送至下一個衛(wèi)星節(jié)點。
3 AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點模塊仿真實現(xiàn)
基于上述原理,借助Visual C++[3],本仿真系統(tǒng)選用了文本和圖像信源,進行了本次實驗,結(jié)果如下:
3.1 數(shù)據(jù)接收模塊仿真圖如圖2所示
點擊圖2中的開始接收按鈕,接收上一級衛(wèi)星節(jié)點發(fā)送過來的數(shù)據(jù),并把接收過來的數(shù)據(jù)放于本地的文件之中,信息部分顯示了接收過來的文本和圖片文件存放的路徑信息。
3.2 數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳送模塊的仿真圖如圖3所示
點擊信源數(shù)據(jù)恢復部分的兩個按鈕,可分別將文本數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)恢復成原始信源;之后,點擊信源數(shù)據(jù)處理部分的兩個按鈕,可將上一個步驟恢復出來的信源按AOS協(xié)議的格式封裝成幀,并加入幀同步頭;最后,點擊開始發(fā)送按鈕,將添加完幀同步頭的數(shù)據(jù)發(fā)送至下一個衛(wèi)星節(jié)點。
經(jīng)過實驗仿真驗證,AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點可以成功的實現(xiàn)對文本和圖像信源的接收、處理以及發(fā)送功能。
【參考文獻】
[1]田野,張子敬,張艷琴.AOS協(xié)議中自適應幀生成算法的研究[J].宇航學報,2011,32(5):1171-1178.
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