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(yīng)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(diǎn)通信系統(tǒng)中的一個(gè)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)作為研究對(duì)象，借助Visual C++平臺(tái)，根據(jù)AOS協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的各模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】Visual C++；AOS；中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)

1 AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)概述

AOS[1]是一種先進(jìn)的空間數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)體制標(biāo)準(zhǔn)，它通過(guò)建立統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)流，利用一個(gè)信道來(lái)傳輸各種不同的信息。AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)是多點(diǎn)仿真系統(tǒng)中的一個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，它按照AOS系統(tǒng)中的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)對(duì)上一級(jí)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，之后，再把處理完的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至下一個(gè)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)。AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)實(shí)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(diǎn)分成了數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳送三個(gè)模塊。

2 AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)模塊設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)接收模塊：用于接收上一級(jí)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，兩者的通信接口通過(guò)Socket來(lái)完成。通信協(xié)議采用了無(wú)連接的UDP協(xié)議。具體處理過(guò)程：建立套接字Socket S=Socket（）；利用Bind（）綁定端口號(hào)；調(diào)用Recvfrom（）接收上一級(jí)衛(wèi)星發(fā)送過(guò)來(lái)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(fù)成員和信源數(shù)據(jù)再處理成員，其中信源數(shù)據(jù)恢復(fù)成員是用來(lái)恢復(fù)上一級(jí)衛(wèi)星發(fā)送過(guò)來(lái)的信源數(shù)據(jù)，而信源數(shù)據(jù)再處理成員剛好是反過(guò)程，即對(duì)恢復(fù)出來(lái)的數(shù)據(jù)再次按照AOS的協(xié)議進(jìn)行封裝和添加幀同步處理，之后，傳送至下一個(gè)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)。

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(diǎn)處理完的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)至下一個(gè)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)。通信接口同樣是采用Socket來(lái)完成，此模塊是用來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，故基本流程如圖1中的客戶機(jī)模式。首先，通過(guò)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(gè)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)。

3 AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)模塊仿真實(shí)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(jìn)行了本次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

3.1 數(shù)據(jù)接收模塊仿真圖如圖2所示

點(diǎn)擊圖2中的開(kāi)始接收按鈕，接收上一級(jí)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，并把接收過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)放于本地的文件之中，信息部分顯示了接收過(guò)來(lái)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(diǎn)擊信源數(shù)據(jù)恢復(fù)部分的兩個(gè)按鈕，可分別將文本數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)成原始信源；之后，點(diǎn)擊信源數(shù)據(jù)處理部分的兩個(gè)按鈕，可將上一個(gè)步驟恢復(fù)出來(lái)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(diǎn)擊開(kāi)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(gè)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證，AOS衛(wèi)星中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)可以成功的實(shí)現(xiàn)對(duì)文本和圖像信源的接收、處理以及發(fā)送功能。

【參考文獻(xiàn)】

[1]田野，張子敬，張艷琴.AOS協(xié)議中自適應(yīng)幀生成算法的研究[J].宇航學(xué)報(bào)，2011，32（5）：1171-1178.

[2]肖俊宇，吳為勝.由淺入深學(xué)C++[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011，7.

[3]謝賢芬.21天學(xué)通Visual C++（第2版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2001，2.