摘要

　　在現代戰爭中,往往首要的攻擊目標就是敵人的通信網(wǎng)絡(luò ),沒(méi)有了通信網(wǎng)絡(luò ),最新的前方戰況信息及新的作戰意圖就不能被有效的傳達。通過(guò)無(wú)線(xiàn)電臺,軍事指揮員能了解到前方最新最準確的戰況信息,幫助軍事指揮員及時(shí)的下達正確的新的作戰意圖。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,現代戰爭越來(lái)越激烈,戰爭狀況也越來(lái)越復雜,所以戰場(chǎng)的交互信息呈現指數級增長(cháng),在這種情況下研究與設計新一代高速電臺顯得尤為重要。

　　本論文完成了高速電臺內網(wǎng)絡(luò )數據收發(fā)的設計與開(kāi)發(fā)工作。首先,本論文描述了高速電臺的重要作用,進(jìn)而提出設計開(kāi)發(fā)新一代高速電臺的必要性。其次,本論文根據具體方案要求設計出基于嵌入式linux的高速電合內數據收發(fā)框架,同時(shí)介紹了設計開(kāi)發(fā)該框架用到的相關(guān)原理及應用該原理的原因。再次,介紹了主控板RIOV　2478開(kāi)發(fā)板軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境,側重介紹了　Yocto工程及利用該工程配置編譯linux系統鏡像的方法,同時(shí)也介紹了把linux各鏡像下載到開(kāi)發(fā)板的方法。還介紹了設計開(kāi)發(fā)linux下虛擬.網(wǎng)卡驅動(dòng)的方法步驟,先描述了虛擬網(wǎng)卡中用到的一些知識原理及網(wǎng)卡驅動(dòng)的兩個(gè)重要結構體,再結合真實(shí)的網(wǎng)卡驅動(dòng)設計出虛擬網(wǎng)卡驅動(dòng)。

　　最后對電臺內數據收發(fā)性能進(jìn)行測試與分析。

　　關(guān)鍵字：虛擬網(wǎng)卡;高速電臺;Yocto工程;mOV_2478開(kāi)發(fā)板;嵌入式linux

ABSTRACT

　　In modern warfare, the communications network of the enemy is the primary attacked target, without them, the latest &ontline progress of a battle and intention can not be effectively passed on. However by military radio，commanders can learn the latest and most accurate information from frontline which commanders can send down timely.

　　With the development of science and technology,  modern warfare become more and more fiercer, the situation more and more complicated，So battlefield interactive information increase exponently, in this case, study and design a new generation of highspeed military radio is particularly important.

　　This paper have finished designing and developing of sending and receiving data within the high-speed radio .First of all, it descript the important part the high-speed radia can play* then tell the necessity of designing and developing job. Secondly, it has designed framework of sending and receiving within the high-speed radio base on Linux OS according to specific request. At the same time make a introduction relevant theory and reason. Thirdly, explain what the development board of RIOV 2478 control board software and hardware developmenting environment is, At one hand lay particular emphasis on Yocto project and with its ways to configure and compile Linux system image. On the other hand state how to download various Linux image to development board. At last, this text introduce the method and steps of designing and developing virtual networke card driven in linux. First explain some knowledge of the principles used in the virtual NIC and two important structures of NIC driver,  then invent the virtual NIC driven combine the real NIC driven. At last, test and analyze the network reciving and sending of radio.

　　Keywords: Virtual network interface card; The high speed radio station; The Yocto project; The RIOV 2478 development board; The network architecture

　　無(wú)線(xiàn)電臺是現代通信中必要的工具，是軍隊行軍作戰的關(guān)鍵性裝備。無(wú)線(xiàn)電臺具有易于操作、設備簡(jiǎn)單、連通方便、便于攜帶等特點(diǎn)，所以在現代通信中占據著(zhù)極其重要的位置，被廣泛應用.于各個(gè)領(lǐng)域。

　　無(wú)線(xiàn)電臺以無(wú)線(xiàn)電為載體，用來(lái)傳輸數據、語(yǔ)音及畫(huà)面等各種作戰信息。有了無(wú)線(xiàn)電臺，軍事指揮員才能及時(shí)的向下級傳達新的作戰意圖，前方最新最準確的戰況信息才能快速的傳達給軍事指揮員，為軍事指揮員做出正確的決策和判斷提供有利的依據。可以說(shuō)，無(wú)論是以前冷兵器時(shí)代的戰爭，還是當代高科技信息化的戰爭，及時(shí)的戰場(chǎng)信息都是戰爭勝利的重要保證。無(wú)線(xiàn)電臺能傳達戰爭期間的重要信息。由于無(wú)線(xiàn)通信裝備在機動(dòng)性、頑存性、抗干擾性及抗毀性方面具有巨大的優(yōu)勢，所以在軍事通信中占有十分重要的地位。

　　高速電臺是戰術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的核心單元。作為戰術(shù)網(wǎng)的骨干結點(diǎn)，其主要功能是承載網(wǎng)絡(luò )中高速的業(yè)務(wù)數據及協(xié)調通信。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現代戰爭越來(lái)越激烈，戰爭狀況也越來(lái)越復雜，所以戰場(chǎng)的交互信息呈現指數級增長(cháng)。數字化地理信息系統、決策支持系統、戰場(chǎng)感知系統等大容量信息系統的出現，要求通信網(wǎng)絡(luò )能夠承載高速的業(yè)務(wù)數據。在這種情況下研究與設計新一代高速電臺顯得尤為重要。

　　跳頻電臺就是應用跳頻通信技術(shù)設計的一類(lèi)電臺。當}o年代末第一部跳頻電臺問(wèn)世以后，就預示著(zhù)其發(fā)展勢頭銳不可擋。到了so年代，世界各國軍隊普遍裝備跳頻電臺。這十年是跳頻電臺發(fā)展速度最快的十年。廣泛使用跳頻電臺曾被譽(yù)為so年代VHF頻段無(wú)線(xiàn)電通信發(fā)展的主要特征。業(yè)內人士指出，跳頻通信是對抗無(wú)線(xiàn)電干擾的有效手段，稱(chēng)其為無(wú)線(xiàn)電通信的“殺手銅”。

　　雖然到目前為止電臺己經(jīng)發(fā)展了幾十年，電臺各方面性能都有了很大的提高，但電臺還是不能完全滿(mǎn)足現代戰爭的需要，特別是電臺的傳輸速率還不能滿(mǎn)足通信網(wǎng)絡(luò )指數級增長(cháng)的業(yè)務(wù)數據，在這種情況下，就必須研究設計新一代高速無(wú)線(xiàn)電臺。

　　現代戰爭對無(wú)線(xiàn)電臺的需求已由傳統的模擬話(huà)音電臺轉向移動(dòng)的高速數據傳輸的寬帶高速電臺。現在的電臺具有許多特點(diǎn)，結構簡(jiǎn)單，不僅能夠根據使用要求采用固定設備進(jìn)行定點(diǎn)通信，還可以背負或裝入車(chē)輛、艦船、飛行器中進(jìn)行移動(dòng)通信;體積較小容易隱蔽，便于更改工作頻率，能夠有效地躲避敵人的干擾和偵聽(tīng);通信具有很大的靈活性，調度容易，臨時(shí)組網(wǎng)快速、方便，面對自然災害或者戰場(chǎng)環(huán)境時(shí)，具有較強的抗毀性。為了適應信息化對通信容量、組網(wǎng)能力等的更高要求，必須使電臺小型化、擴展頻段，提高電臺的信息速率。但通常情況下，寬帶應用意味著(zhù)需要更大的體積、重量和功耗來(lái)實(shí)現，所以提高速率、縮小體積、減輕重量、.降低功率消耗、提高可靠性和提高戰場(chǎng)使用環(huán)境的適應能力是戰術(shù)電臺不斷發(fā)展的方向。

　　目前，國內各種電臺的傳輸速率都相對較低，國內VHF頻段電臺傳輸速率主要在64k.b/s以下，UHF頻段電臺速率可達到1Mb/s。技術(shù)體制主要是單載波調制，如FM、,PSK, QAM等，基于多載波OHDM體制的高速電臺的研發(fā)處于起步階段。

　　目前國際上寬帶網(wǎng)絡(luò )(數據)電臺的主要代表有:N下DR(近期數字無(wú)線(xiàn)電臺)、JTRS(聯(lián)合戰術(shù)無(wú)線(xiàn)電系統)、FCS-C電臺(未來(lái)戰斗系統通信)o其曳粼FCS-C低頻段電臺為典型代表，主要采用T多載波調制(Multi-CarrierModula- tion-MCM ),自適應矢量正交頻分復用（Adaptive Vector Orth-ogona) Frequency Division MultiplexWaveform. AI/OFDM)和基于定向天線(xiàn)的Ad-hoc多跳網(wǎng)絡(luò )等技術(shù)。國外通過(guò)研制具有鏈路自適應和動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的寬帶高速網(wǎng)絡(luò )電臺，加上“動(dòng)中通”寬帶智能天線(xiàn)，配合其他的網(wǎng)絡(luò )和通信設備，確保在戰場(chǎng)上獲得高速大容量的通信能力。

高速電臺內網(wǎng)絡(luò )數據收發(fā)的設計與開(kāi)發(fā)：

網(wǎng)絡(luò )模塊測試圖

測試效果圖

網(wǎng)絡(luò )數據包的封裝與解封過(guò)程

TCP/IP架構圖與linux網(wǎng)絡(luò )子系統架構

linux網(wǎng)絡(luò )設備驅動(dòng)程序體系結構

網(wǎng)絡(luò )設備驅動(dòng)程序框架

虛擬網(wǎng)卡駆動(dòng)收發(fā)數據過(guò)程圖

目錄

　　摘要
　　ABSTRACT
　　目錄
　　CONTENTS
　　第一章 緒論
　　　　1.1 研究背景及意義
　　　　1.2 電臺的發(fā)展概況
　　　　1.3 國內外研究現狀
　　　　1.4 論文研究?jì)热菁敖M織結構
　　第二章 高速電臺內數據收發(fā)方案設計
　　　　2.1 高速電臺內數據收發(fā)框架
　　　　2.2 嵌入式!roux操作系統
　　　　　　2.2.1 嵌入式系統的定義及特點(diǎn)
　　　　　　2.2.2 嵌入式系統中選擇linux系統的理由
　　　　　　2.2.3 嵌入式系統開(kāi)發(fā)流程
　　　　2.3 linux內核編程
　　　　　　2.3.1 嵌入式linux內核組成
　　　　　　2.3.2 Linux內核編程和應用程序編程區別
　　　　　　2.3.3 嵌入式linux設備驅動(dòng)
　　　　2.4 虛擬網(wǎng)卡驅動(dòng)
　　　　2.5 轉發(fā)表設計
　　2.6 本章小結
　　第三章 軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境
　　　　3.1 硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境
　　　　3.2 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境
　　　　　　3.2.1 Yocto工程介紹
　　　　　　3.2.2 用yocto工程配置linux系統鏡像
　　　　　　3.2.3 用yocto工程生成linux系統鏡像
　　　　　　3.2.4 用yocto工程導出linux內核源代碼
　　　　　　3.2.5 linux系統鏡像導入RIVO 2478開(kāi)發(fā)板
　　　　　　3.2.6 交叉編譯開(kāi)源路由軟件quagga
　　　　3.3 本章小結
　　第四章 虛擬網(wǎng)卡驅動(dòng)設計
　　　　4.1 linux系統中網(wǎng)絡(luò )數據包的收發(fā)流程
　　　　　　4.1.1 數據包發(fā)送流程
　　　　　　4.1.2 數據包接收流程
　　　　4.2 Linux系統中網(wǎng)絡(luò )數據包封裝與解封
　　　　　　4.2.1 網(wǎng)絡(luò )數據包的封裝
　　　　　　4.2.2 網(wǎng)絡(luò )數據包的解封
　　　　4.3 Linux系統網(wǎng)絡(luò )設備驅動(dòng)
　　　　　　4.3.1 網(wǎng)絡(luò )設備驅動(dòng)結構
　　　　　　4.3.2 網(wǎng)絡(luò )設備驅動(dòng)兩個(gè)重要的數據結構
　　　　　　4.3.3 Linux網(wǎng)絡(luò )設備驅動(dòng)設計
　　　　4.4 虛擬網(wǎng)卡驅動(dòng)程序設計
　　　　4.5 本章小結
　　第五章 測試和分析
　　　　5.1 搭建測試環(huán)境
　　　　5.2 測試工具
　　　　5.3 測試結果
　　　　5.4 結果分析
　　　　5.5 本章小結
　　總結與展望
　　參考文獻
　　攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及申請的專(zhuān)利
　　學(xué)位論文獨創(chuàng )性聲明
　　學(xué)位論文版權使用授權聲明
　　致謝

（如您需要查看本篇畢業(yè)設計全文，請您聯(lián)系客服索取）