本发明专利技术提出的一种在嵌入式平台上实现软件通信架构(SCA)的方法，以CORBA中间件作为软件总线，以XML文件作为信息中间件，在PowerPC和DSP嵌入式平台上构建一个框架软件；使用组件引擎(CE)辅助SCA开发的工具，对系统进行软件建模和硬件建模；使用CORBA编译器编译核心框架的IDL代码，生成接口的桩文件和框架文件，实现框架接口的伺服类；使用CE软件为系统的应用模型和平台模型生成XML域描述文件；对CE的代码生成器进行改进扩展，编写设备和构件程序框架的代码模板，实现构件程序及设备程序，在不同节点上运行应用构件程序及设备程序，测试波形功能的正确性。利用本发明专利技术架构开发的通信系统软件具备可互通性、可重构性、可升级性、可重用性和可移植性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于在嵌入式平台上实现软件通信架构(SCA)的方法，涉及SCA规范、基 于构件化的软件开发、对象请求代理结构(CORBA)中间件、可扩展描述语言(XML)的描述解 析及嵌入式系统下软件开发技术。(嵌入式系统是指完全嵌入受控器件内部，为特定应用而 设计的专用计算机系统，如"威力"芯片(PowerPC)和数字信号处理器(DSP)都属于嵌入 式范畴)。
技术介绍
传统的通信系统往往是根据特定的用途而设计的功能比较单一的特定通信系统， 不具备可重构性。有些通信系统基本结构相似，而信号特征差异很大，例如，工作的频段不 同，调制方式不同，波形结构不同，通信协议不同，数字信息的编码方式、加密方式不同，这 些差异极大地限制了不同通信系统之间的互连互通。由于不同频段的通信系统，只能满足 某些特定的要求。传统通信系统开发过程中软硬件耦合性很高，开发软件的人员需要对底 层的硬件很熟悉，这样对开发人员的要求很高，且开发周期长。高度综合集成通信系统在未来数十年内，对硬件而言，硬件系统及其开发环境多 种多样，很难采用统一的、固定的硬件完成系统的所有实现；对软件而言，软件的更新、升 级、添加层出不穷，很难由固定的、不变的软件完成系统的所有功能。近年来为了解决互通 性、重构性和可升级性问题，提出了 SCA的概念。SCA是美国国防部为了推动联合战术无线 电系统(JTRS)计划，开发一种适用于所有军种要求的电台系列，解决现代军事通信中三军 之间和多国联军之间的互通性问题，使电台实现多种新的先进波形，覆盖2MHz 3GHz频 段，通过多波段、多模式方式实现各种信号传输，同时兼容传统系统而提出的，该SCA规范 是在实施JTRS计划的过程中发展和成熟起来的一个标准。SCA为设计者提供了一种与实现 无关的开放式的软件架构的规范和约定。在非军事领域，该规范被国际软件无线电论坛推 崇为软件无线电的标准。SCA的中心思想是构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将各种 功能，如工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等用软件实现，以研制出 具有高度灵活性、开放性的新一代通信系统。其具体的技术方案是采用面向对象方法描述 硬件，表征硬件类，所有潜在的系统实现都包含在一个框架内。采用对象模型描述方法描述 软件对象，核心框架通过属性(如接口及行为)描述系统软件构成的抽象；核心框架采用具 有分布式处理功能的通用CORBA提供的与平台无关的接口定义语言(IDL)，对软件对象的 接口及结构进行定义，使软件具备良好的移植性和互操作性；核心框架采用XML作为信息 表达的中间件，从而保证系统描述的可扩展性。以上几种先进技术的综合运用将为系统的 重构、升级、扩展奠定坚实的技术基础。目前国内的电台系统均采用传统的架构进行开发，且国内外对于SCA技术的研究 多在PC机平台，而真正的电台系统开发是在PowerPC和DSP嵌入式平台上，尚未见到在 PowerPC平台和DSP平台上采用SCA架构实现电台通信系统的公开报道。与传统的开发方式相比，采用SCA架构开发的系统有更好的互通性、可重构性和可升级性。
技术实现思路
本专利技术的任务是提出一种在PowerPC和DSP嵌入式平台上实现软件通信架构的方 法，软件通过灵活的配置，能够实现各种无线通信系统的互联互通。本专利技术的上述目的可以通过以下措施来达到。本专利技术提出一种在嵌入式平台上实 现软件通信架构的方法，其特征在于包括如下步骤(1)以CORBA中间件作为软件总线，以XML文件作为信息中间件，构建一个具有基 本应用程序接口、框架控制接口、框架服务接口的核心框架；根据波形的数据处理过程、软 件运行需要的硬件情况和软件在硬件上的部署情况，使用组件引擎(CE)辅助SCA开发的工 具，对系统进行软件建模和硬件建模；(2)实现核心框架采用CORBA产品提供的与平台无关的IDL语言定义核心框架 的基本应用程序接口、框架控制接口和框架服务接口，然后使用CORBA编译器编译核心框 架的IDL代码，生成接口的桩文件和框架文件；根据SCA规范对接口功能的定义，实现接口 对象的伺服类；(3)生成XML域描述文件，通过CE软件的域文件自动化工具为系统的应用模型生 成软件组件描述(SCD)、软件包描述(SPD)和软件组装描述(SAD)XML文件，为系统的平台 模型生成软件组件描述(S⑶)、SPD、设备配置描述(D⑶)和域管理器配置描述(DMD) XML文 件；(4)实现构件和设备的伺服类首先对CE的代码生成器进行改进扩展，根据操作 系统和CORBA产品运行环境，编写设备和构件程序框架的代码模板，使支持生成PowerPC和 DSP平台的设备框架代码和构件框架代码；使用代码生成器为构件模型生成框架代码，在 框架代码内添加功能算法如调制、解调；使用代码生成器为设备模型生成框架代码，在框架 代码内完成设备初始化工作；(5)测试波形功能选择要运行的应用及部署用到的平台，设定应用构件在平台 设备上的部署关系，在不同节点上运行上述的域管理器、设备管理器、各个波形应用构件程 序及设备程序，测试波形功能的正确性。本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果。本专利技术提出的，通过开放式的分层结构 将核心应用程序和非核心应用程序从底层硬件独立出来，各层的开发人员只需关注负责的 部分，可以极大的提高开发效率；采用构件化的开发模式，将问题域的物质抽象为对象进行 描述，将对象进行组合，并采用接口进行封装，从而使软件具备可重用性；通过CORBA提供 了一种分布式处理环境，通信接口使用与平台无关的IDL语言定义，使软件应用程序的具 备良好的移植性和互操作性；采用XML作为信息表达的中间件，从而保证系统描述的可扩 展性。以CORBA中间件作为软件总线，以XML文件作为信息中间件，在PowerPC和DSP嵌 入式平台上构建一个框架软件；使用CE软件，对系统进行软件建模和硬件建模；使用CORBA 编译器编译核心框架的IDL代码，生成接口的桩文件和框架文件，实现接口对象的伺服类； 使用CE软件为系统的应用模型和平台模型生成XML域描述文件；对CE的代码生成器进行改进扩展，编写设备和构件程序框架的代码模板，实现构件程序及设备程序，在不同节点上 运行应用构件程序及设备程序，测试波形功能的正确性。基于SCA的软件无线通信系统可以通过灵活的应变能力，提高通信业务的质量， 同时简化硬件的组成，提供快速适应新标准的管理方式。利用本专利技术架构开发的通信系统 软件具备可互通性、可重构性、可升级性、可重用性和可移植性优点，能保证基于SCA规范 的各种无线通信系统实现互连、互通和互操作，能大大减少无线电台的种类，同时，它还为 不同的SCA波形应用提供了可移植的平台，并通过充分采用货架商品(COTS)技术减少了开 发成本，通过软件重用技术减少了新波形的开发周期。所以采用SCA的软件无线通信系统 具有现行无线通信体制所不具备的许多优点，它有着广泛的应用前景和巨大的市场潜力。附图说明为了更清楚地理解本专利技术，现将通过本专利技术实施方式，同时参照附图，来描述本发 明，其中图1是本专利技术的在嵌入式平台上实现软件通信架构的工作流程图。图2是本专利技术的SCA系统的示意图。图3是本专利技术的核心框架节点初始化的流程图。图4本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在嵌入式平台上实现软件通信架构的方法，其特征在于包括如下步骤：（１）以ＣＯＲＢＡ中间件作为软件总线，以ＸＭＬ文件作为信息中间件，在ＰｏｗｅｒＰＣ和ＤＳＰ嵌入式平台上构建一个框架软件，构建一个具有基本应用程序接口、框架控制接口、框架服务接口的核心框架；根据波形的数据处理过程、软件运行需要的硬件情况和软件在硬件上的部署情况，使用组件引擎（ＣＥ）辅助ＳＣＡ开发的工具，对系统进行软件建模和硬件建模；（２）实现核心框架：采用ＣＯＲＢＡ产品提供的与平台无关的ＩＤＬ语言定义核心框架的基本应用程序接口、框架控制接口和框架服务接口，然后使用ＣＯＲＢＡ编译器编译核心框架的ＩＤＬ代码，生成接口的桩文件和框架文件；根据ＳＣＡ规范对接口功能的定义，实现框架接口的伺服类；（３）生成ＸＭＬ域描述文件，使用ＣＥ软件为系统的应用模型和平台模型生成ＸＭＬ域描述文件，通过ＣＥ软件的域文件自动化工具为系统的应用模型生成软件组件描述（ＳＣＤ）、软件包描述（ＳＰＤ）和软件组装描述（ＳＡＤ）ＸＭＬ文件，为系统的平台模型生成软件组件描述（ＳＣＤ）、ＳＰＤ、设备配置描述（ＤＣＤ）和域管理器配置描述（ＤＭＤ）ＸＭＬ文件；（４）实现构件和设备的伺服类：首先对ＣＥ的代码生成器进行改进扩展，根据操作系统和ＣＯＲＢＡ产品运行环境，编写设备和构件程序框架的代码模板，使支持生成ＰｏｗｅｒＰＣ和ＤＳＰ平台的设备框架代码和构件框架代码；使用代码生成器为构件模型生成框架代码，在框架代码内添加功能算法如调制、解调；使用代码生成器为设备模型生成框架代码，在框架代码内完成设备初始化工作；（５）测试波形功能：选择要运行的应用及部署用到的平台，设定应用构件在平台设备上的部署关系，在不同节点上运行上述的域管理器、设备管理器、各个波形应用构件程序及设备程序，测试波形功能的正确性。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵蕾，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：90
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