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综合化系统建模技术及工程化研究

作　者: 段求辉
导　师: 皮亦鸣；乔文昇
学　校: 电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 综合化系统 面向角色建模 VisualSim 软硬件协同设计
分类号: V243
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


机载传感器系统正经历着由传统的分离设备向松散结合,再进一步向紧密结合、高度集成的新一代航空综合化电子系统发展。由于新一代航空电子系统的信息量急剧增加,对处理能力、传输带宽和传输延时的要求也越来越苛刻。所有这些导致系统复杂度呈几何级数增加,系统的设计实现变得日益困难。另一方面,日益激烈的市场竞争要求产品的设计周期尽可能的缩短,传统的基于文档和手动计算的系统设计方式已无法满足综合化系统的设计要求。因而,国内外各大厂商正加大基于模型驱动的系统设计方法和设计流程的研究,以求改善设计质量,提高设计效率。本文描述了项目背景和应用价值;阐述了系统设计的现状;简单介绍了电子系统设计方法和设计流程;说明了以PtolemyII为代表的面向角色建模原理;介绍了VisualSim的模型构成、特性,以及基于VisualSim的建模的方法学要素和建模流程。同时给出超短波通信信号处理和雷达信号处理综合化设计建模的实例,以说明基于模型驱动的设计方法相对于传统设计方法的优势。在本论文研究中,给出了常用的超短波通信信号处理流程和雷达信号处理流程,同时还给出了两种处理硬件架构,通过VisualSim建模工具,展示了如何通过建模工具分别建立综合化信号处理系统的软件模型和硬件模型,并通过虚拟映射的方式实现软件到硬件的部署和运行。通过该方法,可以在硬件平台完成实现之前,对软件的部署方式、运行流程,系统性能瓶颈进行分析,对硬件的通用性进行验证和分析,从而可以对综合化系统的软件设计和硬件设计同步进行优化。本论文研究的综合化系统建模方法,依托于MCSE设计方法学,采用VisualSim工具建立角色模型,可在系统层面建立软件模型和硬件模型,并通过灵活的映射方式实现软件到硬件的部署和软硬件协同仿真,可快速的完成系统性能分析、软件架构和硬件架构的修改,提高复杂电子系统的设计效率和设计品质。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 引言  9-16
  1.1 项目来源  9-14
    1.1.1 目的和意义  9-11
    1.1.2 综合化航电系统的架构特征  11
    1.1.3 综合传感器系统的复杂性  11-12
    1.1.4 系统设计的研究现状  12-14
  1.2 项目目标及论文内容  14-16
第二章 综合化航电系统的设计  16-25
  2.1 引言  16-19
  2.2 综合化航电系统的设计方法概述  19-21
  2.3 基于模型驱动的综合化航电系统设计方法学  21-24
  2.4 小结  24-25
第三章 PtolemyⅡ 的角色建模  25-31
  3.1 引言  25-26
  3.2 PtolemyⅡ 中的域  26-28
    3.2.1 PtolemyⅡ 中的角色  27
    3.2.2 角色和域的兼容性考虑  27-28
  3.3 PtolemyⅡ 的推广  28-30
    3.3.1 PotlemyⅡ 的不足  28
    3.3.2 PotlemyⅡ 的商用化软件VisualSim  28-30
  3.4 小结  30-31
第四章 基于VisualSim 的建模  31-45
  4.1.VisualSim 模型的构成与特性  31-35
    4.1.1 VisualSim 模型的构成  31-33
    4.1.2 VisualSim 模型的特性  33-35
  4.2 VisualSim 建模的方法学要素  35-42
    4.2.1 方案与模型的映射过程  35-36
    4.2.2 期望模型能回答的问题  36-37
    4.2.3 模型的抽象层次  37-41
    4.2.4 模型的拓扑结构  41-42
  4.3 基于VisualSim 的建模流程  42-44
  4.4 小结  44-45
第五章 多传感器综合化建模实例  45-74
  5.1 引言  45-47
  5.2 功能设计分析  47-58
    5.2.1 超短波通信信号处理功能分析  47-51
    5.2.2 雷达信号处理功能分析  51-56
    5.2.3 硬件架构分析  56-58
  5.3 实现建模与仿真分析  58-73
    5.3.1 实现建模  58-69
    5.3.2 仿真分析  69-73
  5.4 小结  73-74
第六章 总结  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-78

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空仪表、航空设备、飞行控制与导航 > 电子设备
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