并行设备总线嵌入式控制系统设计

为了对物理实验装置的远程监控和访问,将采用32位内核芯片技术结合CPLD逻辑时序编程来设计3U VME设备总线系统。S3C4510B是三星公司针对网络应用而设计的CPU,本身带有100Mbps网络控制器,而由于Clinux系统拥有完善的TCP/IP协议,因此二者的结合为用户提供了强大的网络服务功能。该系统利用嵌入式网络和并行总线技术可稳定可靠地实现数据的快速获取与给定。

基于ARM7内核芯片网络通讯设计

为了实现对物理实验装置的远程监控和访问,将采用32位芯片技术和基于面向对象的网络Socket编程模式来实现控制系统的网络通讯。S3C4510B是三星公司针对网络应用而设计的CPU,本身带有100M网络控制器,而uClinux系统拥有完善的TCP/IP协议,故两者的结合为用户提供了强大的网络服务功能。本系统利用嵌入式网络技术可稳定可靠的实现数据的快速获取与给定。

加速器控制系统中RS485总线的以太网接入

提出了在加速器控制系统中采用ATmega128和RTL8019AS廉价和高效地实现RS485总线的以太网接入的实现方法。该模块装入了以ATmega128为硬件平台的嵌入式Linux操作系统,它支持TCP/IP协议。根据加速器控制的现场需求,可以很方便地编写用浏览器或组件访问的应用程序。

网络控制下静态存储器的动态检测系统

全面地论述了网络控制下静态存储器动态检测系统的软硬件原理与特色。系统的实时测试采用了基于国际标准的 TCP/ IP协议远程网络来控制 ;系统可测试多种类型的存储芯片 ,为了在实验中同时测试存储芯片的另一空间效应 -单粒子闭锁 ,系统又集成了电源控制和电流监测部分

I/O级网络通信程序设计

以微机操作 CAMAC设备为例讲述了实现 I/ O级网络通信的具体过程和步骤 .首先在单机环境下完成了 CAMAC设备接口程序的设计 ;然后在选用 TCP/ IP协议的条件下 ,利用Windows sockets技术实现 Windows环境下的 I/ O级网络通信 ,其中参与网络通信的程序双方是以客户机和服务器的形式存在的

CSR控制系统的大规模多级分布式数据交互系统

CSR控制系统是一个庞大的网络分布式控制系统,它是由许多子系统组成。大规模多级分布式数据交互系统是CSR控制系统中的核心。它是实现CSR束流多能量级连调的核心，它涉及整个CSR控制系统的数据传输以及数据结构定义。大规模多级分布式数据交互系统的开发是基于螺旋模型，采用螺旋模型进行开发能最优实现CSR控制系统的需求以及各开发阶段具有很大的设计灵活性。该大规模多级分布式数据交互系统完全实现了采集数据的上行和控制数据的下行，系统通过网页实现对控制数据的录入以及对采集数据的实时显示。CSR所有数据都存储于Oracle数据库系统，数据库系统是一个三级分布式数据库系统，这样能均衡各前端服务器的资源与性能。前端服务器COM组件通过TCP/IP与ARM控制器和多功能控制器进行数据上行下行的数据交互，以及通过PCI 接口实现与各FPGA板卡进行数据交互。 论文论述了对大规模多级分布式数据交互系统、网页系统、Oracle数据库系统、COM组件库、PCI驱动程序以及各软件系统的设计实现。对大规模多级分布式数据交互系统主要从系统的结构、各级硬件设计和各级软件系统的设计这几个方面进行论述；网页系统主要描述了该系统是基于MVC框架模型的开发设计并介绍了JavaBean与Oracle数据库系统的数据交互；Oracle数据库系统主要从二级Oracle数据库的自动实时更新，和各触发器系统这几方面进行论述；又从各COM接口的功能方法进行对COM组件库的全面论述；PCI驱动程序的设计开发是与各FPGA板卡的数据交互的必须条件。大规模多级分布式数据交互系统的软件开发都采用了螺旋模型对其进行开发。本文的工作是CSR控制系统中的核心部分，具有重要的意义，同时也给同行研究工作者提供了重要的参考。 本文核心及创新点：1、创造性地提出了大规模多级分布式数据交互系统软件工程。2、三级分布式数据库系统的自动实时更新。3、采用web+Oracle+COM+PCI+ARM+FPGA+DSP的多级数据传输。4、设计并实现虚拟加速器。 从现场调试运行和验收的情况来看，大规模多级分布式数据交互系统不论从结构设计，还是软硬件设计开发都达到了设计要求

CSR运行数据组织软件系统

CSR运行数据组织软件系统是CSR工程控制系统的重要组成部分，它是CSR同步控制系统的最上层，是CSR调束中统领整个CSR运行的核心系统，负责对CSR运行设备的数据进行组织和管理、对同步事例进行组织和调度，从而实现对其同步控制。本系统是建立在各个子系统硬件同步基础之上的，通过使用数据组织软件来使这些具有同步功能的各个子系统的硬件按照调速研究人员的思路同步协调地运行。本文主要解决了CSR控制工程中CSR运行数据组织软件系统的设计和实现问题，软件实现方案有两种：第一种是运行在本机的文件数据库和Windows客户；第二种是运行在网络上的Oracle数据库和Web客户。这两种解决方案都是建立在数据库和网络技术上的。同时，数据库的实时性与可靠性也是建立在网络技术基础之上的。文本的创新点：通过数据预先计算、分发技术、同步事例组织技术，降低了实时性对CSR控制系统，特别是对高速以太网的要求，并实现了具有精确定时的控制和监测硬件的同步触发，使得CSR控制系统完全能够满足控制和监测的实时性要求。CSR运行数据组织软件的可靠性是通过TCP/IP网络协议技术以及控制硬件的内置软件的可靠性来保证的

HIRFL 束流诊断系统软件的设计

本论文根据兰州重离子加速器（HIRFL）束流诊断系统的现状及改造要求，开发了多任务的束流诊断系统应用软件，它能够通过计算机网络进行测量。该软件的设计采用了面向对象程序设计技术；论文还完成了荧光靶图像获取与处理系统应用软件的开发。这两个应用软件都是由Visual C++编译器来实现，并运行于Windows 95/98操作系统中。论文包括三个部分。第一部分综述了目前国际上加速器束流诊断技术的现状及其发展的新动向，并扼要地介绍了一些重要束流参数的测量方法。第二部分简单介绍了数字图像处理技术的基本内容，比较系统地介绍了荧光靶图像获取及处时系统软件的设计过程，并给出了用该系统测量ECR源束线上束流横向发射度的结果。第三部分首先介绍了Windows操作系统的多任务机制以及计算机网络的通信机制，其中包括TCP/IP协议的有关特性以及如何利用MFC中的CSocket类实现Windows 95/NT系统中网络通信的方法；然后详细介绍了多任务束流诊断系统软件的设计方法及实现过程；最后给出它的现场测试结果以及作者对仿后该软件的升级和维护的设想及展望。

SFC控制系统软件设计

兰州重离子研究装置（Heavy Ion ReSearch Facility at Lanzhou, HIRFL）是我们研究所得一个大型实验装置，它包括SFC和SSC两个加速器和两条束运线。本论文比较系统地介绍了HIRFL束流诊断系统的改造和SFC分布式控制系统的设计。 在第一章中，简单介绍了国际加速器控制系统的现状和HIRFL控制系统中存在的问题。在第二章一般性地阐述了描述束流品质的各个参数，这些参数的测量原理以及测量这些参数的装置。本论文的第三章详细叙述了HIRFL束流诊断系统的改造方法、过程和结果，结果准确可靠，人机界面非常友好，给调束带来很大的方便。第四章介绍了计算机网络的基本概念，描述了在选用TCP/IP协议的条件下，利用Socket（套接字）实现Windows环境下的实时网络通信的具体过程和步骤，其中参与通信的双方是以客户机和服务器的形式存在的。第五章讲述了SFC分布式控制系统的实现，并在实时网络通信的基础上完成了ECR源扫谱程序和I/O级的网络通信程序。 论文的最后一章，介绍了对HIRFL束运线进行优化控制的一个设想，利用系统辨识的方法可以得到束运线的数学模型，并提供了自适应控制的实现细节，这也是作者对实现HIRFL优化控制的一个愿望。

一种高速安全反向代理服务器的设计与实现

安全反向代理服务器架设在真实网页服务器与用户浏览器之间靠近真实服务器的一侧,通过传输层安全协议保障用户与真实服务器之间的通信.作为基于传输层安全协议的虚拟专用网服务器的一个最重要的组成部分,安全反向代理有着极大的商业价值和技术含量.在FreeBSD-6.3的基础上设计并实现了一个与传统TCP/IP并行的TCP/IP跳转表.基于TCP/IP跳转表设计并实现了一种多加速卡调度算法.设计并实现了直接从加速卡队列获取数据包的代理转发协议栈.设计并实现了基于后台真实服务器反馈的负载均衡算法.测试表明,由这些算法和协议栈组成的高速安全反向代理服务器新进连接数达到了国内领先水平.

基于半监督学习的P2P协议识别

协议识别是进行有效的网络管理与控制的重要条件，由于新的P2P软件（以Skype,Emule，BitComet，迅雷为代表）开始使用加密协议和协议伪装等技术手段来防止被网管探测、识别、封堵，传统的根据协议特征码来识别的方式已经难以识别这些软件产生的流量。基于流量特征的P2P协议识别的方法是目前研究的主要方向，将机器学习的理论与模型运用到协议识别领域是发展的一个趋势。通过对传输层数据包(包括TCP和UDP数据包)进行分析，并结合P2P系统所表现出来的流量特征，来识别某个网络流是否属于P2P。这类方法包括：TCP/UDP端口识别技术、网络直径分析技术、节点角色分析技术、协议对分析技术和地址端口对分析技术等，但是其准确性和识别率不如特征码识别。本文就基于半监督聚类的模型运用到识别具体P2P应用的可能性进行了分析与实验，提出了一种基于Newton-Raphson方法学习特征权值矩阵的训练的办法，在依据P2P应用特征选取连接特征的基础上进一步提高系统识别准确率和召回率。在本文的实验环境下，针对具体的BitComet和Emule应用的识别器的识别率和召回率均达到了85%左右，在加密协议的识别上取得了不错的效果。如何优化系统的识别准确率和召回率，提高系统效率是本文重点研究并试图解决的问题，主要包括以下三个方面的成果：一、实验并分析了基于半监督学习的聚类模型在加密P2P应用识别上的效果，同时总结了一套分析P2P协议特征的办法。二、将Newton-Raphson方法引入到连接特征的选取上，将特征权值矩阵用于距离的计算，进一步提高了训练和识别的效果。三、基于KD-Tree的识别器的实现使得整个在线识别过程能在内核的协议层高效实现，有效的控制了系统的计算复杂度。

基于跨层的卫星网络协议研究

卫星网络的固有特性如大时延、高误码、链路不对称和资源匮乏等特点， 使得TCP/IP协议无法为卫星网络提供令人满意的服务，因此设计适应卫星网络的特点新型网络协议以是一个值得深入研究的问题。采用跨层设计思想可以减少层次网络的冗余性，实时获取网络状态信息，通过调整数据传输方式，使得网络具有自适应性，并能显著提高卫星网络的性能。本文提出了基于跨层的卫星网络协议SaclTCP，它针对TCP协议的拥塞控制策略提出改进：在物理层将链路有效带宽信息反馈给传输层，使传输层了解物理链路容量的大小，准确的设定拥塞窗口门限阈值；在数据链路层将链路丢包事件通知给传输层，使传输层对丢包原因做出正确的判断；在网络层对路由器缓冲队列进行管理，一方面以一定的概率发送显示拥塞通知，另一方面计算网络拥塞状况，传输层利用这些信息动态调节拥塞窗口的大小。最后，在NS-2环境下对SaclTCP仿真，并与传统TCP协议进行比较。实验结果表明，SaclTCP协议在传输性能上有大幅度提高，更适合卫星网络环境，同时也证明了基于跨层的卫星网络协议设计的正确性和可行性。

Information system for ICP-AES in Windows environment

An information system for inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (TCP-BES) in MS Windows environment was developed based on the previous work in the laboratory. The system contains the data of about 28 000 spectral lines and a function of ICP spectral simulation,so it would be very helpful for line selection. The system also contains the Kalman filter and factor analysis programmes written with MS Visual Basic(version 4.0), which can be used for spectral interference correction and peak position optimization. A large amount of real spectral scanning data of rare earth elements were included in the system for user's references. All these characteristics made the system more useful and practical.

基于Internet的遥操作机器人足球系统设计

针对目前基于Internet的遥操作机器人系统普遍完成任务简单,复杂度低,影响力有限的状况,本文将遥操作技术和Internet技术应用于具有高动态性、高协作性和高对抗性的机器人足球系统中,建立了基于Internet的遥操作机器人足球系统的体系结构,提供了该系统的软件设计方法,并针对网络通信设计了应用UDP协议进行连接和数据传输的方法.实际建立的基于Internet的3对3遥操作机器人足球系统验证了系统设计方法的可行性和有效性.通过实验验证了应用UDP协议进行连接和数据传输相对于应用TCP协议的优越性.

基于Internet的机器人遥操作系统QoS策略与同步问题研究

基于Internet的机器人遥操作系统提供了进行网络控制系统(NCS和多媒体通信等学科交叉领域研究的良好平台和契机。服务质量(QoS)的概念起源于多媒体和远程通信领域，大量的文献表明，将NCS和QOS结合起来的研究和应用还很少。本文分析、研究了基于Internet的机器人遥操作系统作为NCS, Internet上的多媒体应用和实时系统等多学科的交叉领域所具有的特点，对该系统同步和协调问题及具有QOS意识的网络机器人遥操作系统体系结构进行了深入、广泛的研究和探讨。就现有的基于Internet的机器人遥操作系统存在的缺乏对网络可用带宽的适应、缺乏多数据流协调等问题，提出了一种针对网络机器人遥操作系统的端到端QOS自适应体系结构AeQTA o在Internet QoS整体工程尚未完全启动的情况下，AeQTA的目的是将QOS的方法和策略尽量移植到端系统上，在端系统上提供QOS配置接口，实施QOS驱动的控制和管理策略，实现最大的网络效率、最可能好的应用性能和合理的业务流间资源分配的和谐统一。从时钟同步、速率控制、拥塞控制、多传感器信息同步和端到端的调度等几个方面剖析了基于Internet的机器人遥操作系统的协调和同步问题。针对NC S系统的同步容限的量化问题，提出了NCS多传感器反馈中的同步距离的概念和定义。然后，根据基于公式的、TCP－友好的速率控制的基本思路，结合使用应用需求QOS和网络QOS两种尺度调节的基于主媒体流的表象同步方法，将多传感器信息同步和速率控制统一起来，提出了一种速率控制方法TTFRC，提高了系统的实时性和TCP－友好性。为了给基于Internet的机器人遥操作系统研究提供一个真实的实验环境，为相关的策略和算法提供验证平台，我们建立了一个开放的、灵活的、可移植的、可裁减的且成本低的MOMR原型系统。目前，该原型系统已经为基于Internet的机器人遥操作系统深入的理论研究和实际经验积累做出了很大贡献。并且，在此基础上，由中国科学院沈阳自动化研究所和香港中文大学合作，己于2402年1月通过Internet实现了沈阳—香港—密西根三地的MONM远程协作。力求控制工程和计算机网络工程等多学科的结合是本论文工作的努力方向。