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原文传递面向船用电子系统的一体化网络架构与设计

论文题名：	面向船用电子系统的一体化网络架构与设计
关键词：	光纤通道;网络架构;船用电子系统;通信机制
摘要：	随着21世纪信息技术的高速发展，先进理论与设备的层出不穷，航海技术迎来了重大的冲击与挑战。为了保障船舶航行安全，更多的航海电子设备得以应用，船舶电子设备的复杂化，也使得船舶的信息与控制问题越来越突出。船舶电子系统的一体化系统，能够有效地监控船舶的各项信息，充分发挥各类电子设备的功能，保障船舶航行的安全。面向船用电子系统的一体化网络系统作为现代船舶的综合化处理系统，其研究已迫在眉睫。　　本课题针对上述问题，分析国内外先进的总线通信技术，并与船舶的实际情况相结合，设计了船用电子系统的一体化网络架构，同时对船用电子系统的一体化网络架构中的关键模块进行研究、设计与验证，最后对船用电子系统的一体化网络系统进行测试。主要研究内容如下：　　1.研究了船用电子系统的一体化网络系统架构设计方案。从船用电子系统的一体化功能需求着手，分析常用的几种数据总线技术，然后结合 MIL-STD-1553B协议和光纤通道技术各自的数据通信特点，设计了船用电子系统的一体化网络架构方案，并对其通信机制进行简单的介绍与设计。　　2.研究了船用电子系统的一体化网络架构中光纤通道与 MIL-STD-1553B总线的接口模块，根据两种协议各自的特性，自定义了专门的一体化系统网络协议帧，并在此基础上对其中核心模块——协议转换模块，进行了深入的研究与设计，并对协议转换过程中的关键功能模块进行了设计。　　3.研究了船用电子系统的一体化网络架构中的信息采集与监控子系统，首先对子系统中涉及的MIL-STD-1553B总线技术进行了大致的介绍，特别是对消息字进行了详细地介绍，并且将子系统分为信息采集与控制模块、系统控制模块和系统监视器模块三大模块，并对其中信息采集与控制模块、系统控制模块进行了详细地研究与设计。　　4.研究在FPGA平台上对船用电子系统的一体化系统各关键模块进行设计实现与验证。根据船用电子系统的一体化系统硬件实现的具体资源需求，对 FPGA芯片进行选型，然后对系统的总体逻辑设计进行介绍，同时对其中的关键模块进行逻辑设计并验证；然后根据船用电子系统的一体化系统功能目标，搭建实验室测试环境对一体化系统进行功能测试和性能测试。　　本课题通过分析国内外先进的船用电子系统的一体化网络系统，对船用电子系统的一体化中的关键功能目标进行分析，研究采用MIL-STD-1553B协议和光纤通道技术对船用电子系统的一体化网络架构进行设计，通过高带宽与高速率的通信总线技术，提高船舶的实时性，同时完成船舶的指挥与控制的一体化。本论文面向船用电子系统的一体化网络架构与设计，与现有船舶一体化技术相比，功能上有很大的提高，可以为我国的航海业发展提供技术参考。
作者：	吴盼
专业：	电子与通信工程
导师：	田忠
授予学位：	硕士
授予学位单位：	电子科技大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文