一种基于蓝图及链表实现的综合射频系统功能重构的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于蓝图及链表实现综合射频系统功能重构的方法。其中蓝图采用XML语言描述综合射频系统功能正常运行所设定的预案；链表作为预案存活载体，按功能优先级顺序依次挂接当前系统各功能运行所需的配置资源。本发明专利技术实现了代码与硬件方案的低耦合，若系统内部交联关系发生更改，仅需变更蓝图预案，无需改动代码。同时，发明专利技术解决了综合射频系统复杂的控制流程问题，在模块协议配置、波形重构、通信节点建立及重构预案的使用流程方面均给出了解决方法。且可以通过人为修订加以控制，选择较优预案，节省了系统运行中对重构预案的计算时间。

A Method of Functional Reconfiguration of Integrated Radio Frequency System Based on Blueprint and Link List

The invention discloses a method for realizing functional reconfiguration of integrated radio frequency system based on blueprint and linked list. The blueprint uses XML language to describe the plan set by the normal operation of the integrated radio frequency system function; the linked list serves as the survival carrier of the plan, and links the configuration resources required by the current system function in order of priority. The invention realizes low coupling between code and hardware scheme. If the cross-linking relationship within the system changes, only the blueprint plan needs to be changed, and no code needs to be changed. At the same time, the invention solves the complex control process problem of integrated radio frequency system, and gives solutions in module protocol configuration, waveform reconstruction, communication node establishment and the use process of reconfiguration plan. And it can be controlled by artificial revision to select better plan, which saves the calculation time of reconfiguration plan in system operation.

【技术实现步骤摘要】
一种基于蓝图及链表实现的综合射频系统功能重构的方法
本专利技术涉及航电射频系统，尤其涉及一种基于蓝图及链表实现综合射频系统功能重构的方法。
技术介绍
由于航电射频系统集成度和复杂度越来越高，系统综合化的必要性及重要性也随之提升。传统的联合式系统使用多个数据处理器完成低带宽的数据传输与交互，各单元之间通过数字总线交联，资源共享仅在信息链后端的控制和显示环节。而更加先进的综合射频系统则采用了模块化、外场可替换的设计思想，通过共享硬件资源配置，利用软件动态重构实现通信、导航、识别、电子战等射频功能。在联合式系统过度至综合化系统的实现过程中，主要有以下难点：第一，如何通过对系统资源的调度、管理和控制，实现硬件资源共享，从而完成综合化系统内通信、导航、识别、电子战等功能。第二，由于模块硬件交联关系不断发生变动，且在现阶段技术水平下，硬件部件仍难以达到完全通用的要求，因此模块之间不可避免具有局部差异性。若通过程序将差异全部描述，代码量将十分巨大，且研制阶段交联关系的频繁更改将导致代码大量变动，软件可靠性及可维护性均难以保证。第三，在传统的联合式系统中，处理器之间通过数字总线进行交联，硬件状态决定通信是否正常。而在综合化系统中，功能软件波形作为通信节点，通过交换机提供的虚拟通道进行通信。在此前提下，如何平衡功能重构与通信节点虚拟通道建立的时机，以及合理安排重构的处理流程，均成为综合化系统中的难题。第四，在联合式系统中，仅需对实现功能的独立模块进行参数配置，功能即可正常运行。而在综合化系统中，在配置功能参数前，必须先配置通用硬件资源，完成波形重构，打通功能通路。然而，通用硬件资源众多，需配置的硬件属性更是难以细数，并且不同功能所需的硬件资源不同。若每个属性均对应一条软件协议，配置功能时下发此功能所需属性协议，则协议数量将非常庞大。此种实现方式并不现实。因此，同模块的配置指令应基于一次配发的原则发送。如何通过软件设计，提取所有功能的重构配置属性，集中至一条协议一次性配发，也是综合化系统重构流程的难点之一。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提出一种基于蓝图及链表实现综合射频系统功能重构的方法。其中蓝图采用XML语言描述综合射频系统功能正常运行所设定的预案；链表作为预案存活载体，按功能优先级顺序依次挂接当前系统各功能运行所需的配置资源。本专利技术采取的技术方案是：一种基于蓝图及链表实现综合射频系统功能重构的方法，其特征在于，所述系统包括用于接收外部信号并对信号进行预处理的传感器预处理单元，包括传感器数据分配开关，包括由内部信号管理单元和多个处理通道组成的信号处理模块，包括由内部数据管理单元和多个处理通道组成的数据处理模块，包括作为综合射频系统的中枢模块的系统控制管理模块；其中传感器预处理单元通过传感器数据分配开关与信号处理模块的信号处理通道进行信号传输连接；信号处理模块的信号处理通道、数据处理模块的数据处理通道以及系统控制管理模块均通过数据网络交换机进行数据传输连接；传感器预处理单元、传感器数据分配开关、信号处理模块、系统控制管理模块、数据处理模块均连接到所述综合射频系统内部数据总线。本专利技术所述蓝图采用XML描述综合射频系统功能正常运行所设定的预案；链表作为预案存活载体，按功能优先级顺序依次挂接当前系统各功能运行所需的配置资源，具体步骤如下：一、首先，解析蓝图预案文件，将预案文件保存至系统管理软件申请的预案缓存中。二、依次提取预案，并根据当前系统资源的健康状态分析该预案是否可用。三、若预案可用则放入重构预案链表中，若不可用则继续轮询下一个预案。四、提取、整合链表中所有预案的配置关系，形成系统资源关系配置表。五、下发配置指令至各个模块，并在模块回传配置成功后，将波形节点添加至数据网络交换机中，完成一次重构流程。本专利技术所述的根据系统内部交联关系，并结合用户对功能所需资源模块的选择，生成单个预案，或从重构预案的EXCEL表格文件获取关键模块资源的配置信息，自动生成表格文件中的全部XML预案。本专利技术所述的XML文件架构包括：父节点、一级子节点、二级子节点、三级子节点；父节点为功能，一级子节点为预案，二级子节点为波形，三级子节点为硬件资源模块，四级子节点为该模块下运行此波形时所需配置的集合。本专利技术所述的四级子节点中的节点配置分为两种类型：一是为当前配置的自身属性；二是在某功能运行时，对应该模块的配置属性应为何值，以及该属性值应映射至软件协议的哪个字节及比特，即协议的具体位置。本专利技术所述的在下发协议时，在协议相应字节及比特的位置填充属性值；在系统进行功能重构时，遍历多个预案，取出符合条件预案的配置，分别填充至各个模块的协议中，形成系统资源配置关系表，完成一次集中配置。本专利技术所述的选取对称加密算法3DES算法对蓝图文件进行加密；将加密后的蓝图预案放入至系统FLASH中；系统上电后，对预案进行解密，并将解密后的所有蓝图预案加载至缓存中，然后实施系统重构流程。本专利技术所述的系统重构流程有如下步骤：第一步，创建系统功能重构预案链表，重构预案链表用于存放符合重构条件的预案节点，即句柄；预案节点数据结构由功能索引号、预案索引号、预案重构失败次数、波形数据结构属性组成；波形数据结构由该波形是否有效及各模块数据结构组成；模块数据结构由模块ID、通道索引号、路由ID、模块各配置在该预案中是否有效、配置属性值以及该值在协议中的位置组成；其中通道索引号、路由ID两种属性仅在模块为信号处理模块或数据处理模块时有效，路由ID为波形添加至数据网络交换机中的虚拟ID。第二步，启动动态重构定时器，定时时间到，执行自动重构步骤：系统根据功能优先级，由高至低轮询功能的蓝图预案数据结构，若当前预案的重构失败次数小于3次，且所需资源全部满足重构条件，即模块健康状态支持重构且模块未被其他功能占用，或者占用该模块的功能优先级较低，则将该预案作为可用预案节点加入至功能重构链表中，并标记所需模块资源均已被该功能占用；重复第二步，直至最低优先级功能的预案轮询完成。第三步，当所有需重构的预案节点均加入至链表后，系统取出该链表中的所有蓝图预案，将预案中的配置参数填充至协议，通过系统内部数据总线下发协议至各个模块，并启动等待重构结果的定时器。第四步，各个模块收到配置协议后，若此次配置与上一次配置相同，则不再进行重配置，以防由于重构操作导致功能中断；若配置与上一次不同，则进行波形重构操作，并回传重构结果。第五步，等待重构结果的定时器时间到后，系统根据协议回传结果判定是否配置成功，若功能所需模块均配置成功，则将该波形节点添加至数据网络交换机中，完成虚拟节点的路由分配，若配置失败则删除该预案节点，并标记该预案重构失败次数加1。第六步，若功能在系统运行过程中失效，则删除链表中的该功能的重构预案节点，并删除波形及波形通信节点。本专利技术所述的自动重构每隔一定时间执行一次，查询系统当前是否有需重构的功能，以保证较高优先级功能尽可能得到执行。综合射频系统功能重构原理：参照图1至图5，传感器预处理单元利用各个传感器部件接收外部信号，并对信号进行预处理；传感器数据分配开关负责通过调整开关交联关系，将预处理后的信号传往相应的信号处理模块；信号处理模块由内部信号管理单元和多个处理通道组成，内部信号管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓝图及链表实现的综合射频系统功能重构的方法，其特征在于，所述系统包括用于接收外部信号并对信号进行预处理的传感器预处理单元，包括传感器数据分配开关，包括由内部信号管理单元和多个处理通道组成的信号处理模块，包括由内部数据管理单元和多个处理通道组成的数据处理模块，包括作为综合射频系统的中枢模块的系统控制管理模块；其中传感器预处理单元通过传感器数据分配开关与信号处理模块的信号处理通道进行信号传输连接；信号处理模块的信号处理通道、数据处理模块的数据处理通道以及系统控制管理模块均通过数据网络交换机进行数据传输连接；传感器预处理单元、传感器数据分配开关、信号处理模块、系统控制管理模块、数据处理模块均连接到所述综合射频系统内部数据总线。

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝图及链表实现的综合射频系统功能重构的方法，其特征在于，所述系统包括用于接收外部信号并对信号进行预处理的传感器预处理单元，包括传感器数据分配开关，包括由内部信号管理单元和多个处理通道组成的信号处理模块，包括由内部数据管理单元和多个处理通道组成的数据处理模块，包括作为综合射频系统的中枢模块的系统控制管理模块；其中传感器预处理单元通过传感器数据分配开关与信号处理模块的信号处理通道进行信号传输连接；信号处理模块的信号处理通道、数据处理模块的数据处理通道以及系统控制管理模块均通过数据网络交换机进行数据传输连接；传感器预处理单元、传感器数据分配开关、信号处理模块、系统控制管理模块、数据处理模块均连接到所述综合射频系统内部数据总线。2.根据权利要求1所述的一种基于蓝图及链表实现的综合射频系统功能重构的方法，其特征在于，所述蓝图采用XML语言描述综合射频系统功能正常运行所设定的预案；链表作为预案存活载体，按功能优先级顺序依次挂接当前系统各功能运行所需的配置资源，具体步骤如下：一、首先，解析蓝图预案文件，将预案文件保存至系统管理软件申请的预案缓存中；二、依次提取预案，并根据当前系统资源的健康状态分析该预案是否可用；三、若预案可用则放入重构预案链表中，若不可用则继续轮询下一个预案；四、提取、整合链表中所有预案的配置关系，形成系统资源关系配置表；五、下发配置指令至各个模块，并在模块回传配置成功后，将波形节点添加至数据网络交换机中，完成一次重构流程。3.根据权利要求2所述的一种基于蓝图及链表实现的综合射频系统功能重构的方法，其特征在于，根据系统内部交联关系，并结合用户对功能所需资源模块的选择，生成单个预案，或从重构预案的EXCEL表格文件获取关键模块资源的配置信息，自动生成表格文件中的全部XML预案。4.根据权利要求3所述的一种基于蓝图及链表实现的综合射频系统功能重构的方法，其特征在于，XML文件架构包括：父节点、一级子节点、二级子节点、三级子节点；父节点为功能，一级子节点为预案，二级子节点为波形，三级子节点为硬件资源模块，四级子节点为该模块下运行此波形时所需配置的集合。5.根据权利要求4所述的一种基于蓝图及链表实现的综合射频系统功能重构的方法，其特征在于，四级子节点中的节点配置分为两种类型：一是为当前配置的自身属性；二是在某功能运行时，对应该模块的配置属性应为何值，以及该属性值应映射至软件协议的哪个字节及比特，即协议的具体位置。6.根据权利要求5所述的一种基于蓝图及链表实现的综合射频系统功能重构的方法，其特征在于，在下发协议时，在协议相应字节及比特的位置填充属...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣林，杨婉露，张军永，李翼瀚，
申请(专利权)人：天津七一二通信广播股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12