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《兰州交通大学》 2009年
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嵌入式网关在列车通信网络中的应用研究

彭国平  
【摘要】: 列车通信网络是安装在客车上的计算机局域网络系统,负责对整列客车各个部分信息的采集与传递,对列车的车载设备状态进行控制、检测、诊断及记录,并为乘客提供相关信息服务。列车通信网络由列车总线网、车辆总线网级子网组成,建设列车通信网络对保证列车控制的有效性、安全性及旅客舒适性具有重大意义。 现今列车通信网络主要采用WTB/MVB与LonWork技术,这两种技术已广泛应用于列车通信网络中。但这两种总线也有其自身的缺陷,由于列车级通信数据量大于车辆级,一般情况下,当列车级通信速率高于车辆级,二级子网才能更好地匹配,MVB比WTB通信速率高,且WTB/MVB专为列车通信网络而开发,费用较高;LonWorks对传输介质和拓扑形式要求不严格,既能作为列车总线也能作为车辆总线,但其最大缺陷为传输速率较低,很难满足列车通信网络中日益增长的数据传输。工业以太网作为一种现场总线,具有传输速率高、容错性强、拓扑性好的特点,很适合应用于列车通信中。 本文针对现有列车通信网络中存在的缺点,提出将工业以太网应用于列车通信网络的方案,并对以太网在机车中的应用进行了积极有益的探索和研究。本文主要研究内容如下: (1)以CAN总线为车厢总线、以太网为列车总线,并与其他几种当今流行的现场总线进行比较,总结出以太网通信技术的优势所在,结合当前技术发展现状,提出了一种嵌入式网关应用于机车通信的解决方案,以实现异种网络间的数据交换,并设计了完整的电路和程序。 (2)本文对TCP/IP通信协议作了较为深入的研究和分析,并结合实际需要把LwIP移植到了ARM7上,实现了IP、TCP、UDP、ICMP以及ARP等协议,从而使得工业以太网能够在列车通信网络中得以应用 (3)设计并实现了CAN-以太网协议转换模块,并编写了相应的通信程序,实现了CAN数据与以太网数据的转化。最后使用Visual Basic开发了嵌入式网关上位机测试软件,并作了大量测试,得到了相关性能指标。测试结果显示本文所研究设计地嵌入式网关很好地实现了CAN与以太网之间的相互通信。
【学位授予单位】:兰州交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U285

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 聂晓波;列车控制网络实时性能分析及调度策略研究[D];北京交通大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张海清;基于嵌入式系统的CAN总线汽车组合仪表的研究[D];安徽工程大学;2010年
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4 刘经纬;基于DSP的VS1-12/M型永磁真空断路器同步控制系统的研究[D];河南理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 王磊;何正友;;高速列车通信网络技术特点及其应用[J];城市轨道交通研究;2008年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨志仁,王雪梅,倪文波;基于Lon Works技术的列车通信网络[J];测控技术;2000年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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3 朱琴跃;列车通信网络实时性理论与方法研究[D];同济大学;2008年
4 郭超勇;高速动车组列车网络控制若干问题研究[D];北京交通大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 符伟杰;列车通信网络特性仿真研究分析[D];西南交通大学;2011年
2 张俊平;基于LAN的列车通信网络模拟及性能分析[D];西南交通大学;2002年
3 侯世良;CRH2列车通信网络软件仿真的研究与实现[D];西南交通大学;2012年
4 裴子秀;基于以太网的列车通信网络性能研究[D];西南交通大学;2014年
5 龚志鹏;基于MVB的新一代机车逻辑控制单元的研究[D];中南大学;2005年
6 蔡颖;多功能车厢总线控制器(MVBC)的研究与设计[D];西南交通大学;2005年
7 宋国忠;MVB实时协议和网络管理的研究与实现[D];大连理工大学;2006年
8 曾秋芬;TCN线路冗余控制单元的研究[D];中南大学;2009年
9 李峰;基于ARM的MVB接口机车逻辑控制模块设计与实现[D];大连理工大学;2006年
10 李振伟;基于PC104总线的MVB主卡设计与实现[D];大连理工大学;2006年
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