第9章 实时仿真 《系统建模与计算机仿真》课件（下).pptVIP

当数据的发送和接受分流，分别由两根不同的传输线传输时，通信双方都能同时进行发送和接受操作，此传送方式就是全双工模式，如下图所示： * 9.4.3 数据处理 1、数据处理的类型 （1）按处理的方式划分 数据处理可分为实时（在线）处理和事后（脱机）处理。 实时处理（即在采集数据的同时，对数据进行某些处理）由于处理时间受到限制，因而只能对有限的数据做一些简单的、基本的处理，以提供用于实时控制的数据； 事后处理由于是非实时处理，处理时间不受限制，因而可以做各种复杂处理。 * 数据处理可分为预处理和二次处理两种。 (2)按处理的性质划分 预处理通常是剔除数据奇异项、去除数据趋势项、数据的数字滤波、数据的转换等。 二次处理有各种数学运算，如微分、积分和傅立叶变换等。 * 2.数据处理的任务 1 对采集到的电信号做物理量解释 3 分析计算数据的内在特征 2 消除数据中的干扰信号 数据处理的任务 把采集到的信号它还原成原来对应的物理 采用各种方法（如滤波等），最大限度的消除混入数据中的干扰，以保证数据采集系统的精度 通过对采集到的数据进行变换加工或在有关联的数据之间进行某些运算，从而得到能表达该数据内在特征的二次数据，所以有时也称这种处理为二次处理。 * 9.4.4 数据采集、通信和处理的主要问题 在实时仿真系统中设计数据采集、通信和处理子系统时，应该注意的主要问题是时延问题。 信号在传递和处理过程中会产生时延，时延分为计算时延和采样传递时延两类。 计算时延主要靠提高计算机的速度来减小；而采样和传递时延的是设计数据采集和通信子系统时需要仔细考虑的问题。 其它问题如数据采集和传递的精度、数据格式的相互转换等等，这些类型的问题比较明显，易于解决。 另外，数字量的传递是不存在精度问题的，为了进行不同通信规范之间的格式转换，可以设计专用的转换部件D/D。 * GPS（Global Postioning System，全球定位系统）车辆监控系统由数据通信服务器、数据库服务器及监控工作站等组成。其中数据通信服务器是整个监控系统实现数据通信的中枢，负责接收车载终端上传的位置、运行参数等信息，同时向各车载终端下传控制调度命令及优化的运行参数，以实现对车载终端的远程监测及控制调度。 9.4.5 典型应用——数据通信在GPS车辆监控系统中的应用 1、数据通信服务器的功能 监控中心与车载终端之间的通信是通过数据通信服务器实现的。数据通信服务器功能是实现数据的中转。鉴此数据通信服务器必须拥有一个公网上的固定IP地址，各车载终端向监控中心发送时信息都发往该IP地址，这样就实现了车载终端向监控中心的数据传送。 * 中转的实现方法 为每个车载终端分配一个固定IP编号，车辆运行后向数据通信服务器注册报告自己的编号，建立连接之后，数据通信服务器接收到的第一个数据包就是车载终端的信息; 为数据通信服务器分配一个公网上固定的IP地址; 在数据通信服务器上运行服务程序，开放一个固定监听端口; 车载终端接收GPS定位信息，将定位信息数据直接上传到数据通信服务器; * 2.数器通信服务器软件结构设计 数据通信服务器软件结构设计采用多线程工作模式,由车载终端发往监控中心的数据通信为上行通信 2.1 上行通信 （1）由子线程建立与GPS车载终端的连接，对数据接收并解析； （2）解析后的数据，放入数据缓冲池，以队列的方式存储起来，主 线程的数据只从这些数据缓冲池中提起； 上行通信的工作过程： * (5)最后由多用户转发模块负责检查使用这条数据的GIS软件客户端，并发送出去且进行历史数据的存储； (4)转换好的通用协议直接发送给数据通信服务器的多用户转发模块； (3)主线程式的任务在于协议转换，它的功能是把GPS数据转换成通用协议的格式； 多线程实现数据通信服务器上行通信 * 命令下发过程中对于协议转换的过程由多用户转发模块接收到GIS软件客户端的命令，经过命令处理，或者访问历史数据库或者下发给多协议转换模块。 如果是前者，只需要进行命令响应； 如果是后者，就需要进行把通用协议转换给GPS终端； 这个转换过程正好与上行过程相反，即按协议转换——缓冲池——GPS终端通信的顺序； 区别在于协议转换后的GPS数据存入的是命令缓冲池，子线程的数据读取也是从命令缓冲池中读取。 2.2 下行数据 * 3.数据通信服务器协议转换模块 协议转换模块具有以下几个子模块：GPS终端接收模块、GPS终端发送模块、GPS终端数据解析模块、GPS终端协议合成模块、协议转换模块和命令处理模块。 GPS终端接收模块与发送模块是作为GPS终端的服务接口，用各自的GPS协议进行数据交互，发送和接收GPS终端的信息； GPS终端数据解析模块和协议合成模块功能是数据处理； 协议转换模块用自定义的