新一代汽车电子系统的网络体系结构若干关键技术研究

发布时间：2021-01-29 17:40

　　汽车电子系统是汽车工业竞争力和创新的主要动力,是用来开发新车型、改进汽车性能最重要的手段。近些年来人们在经济和社会方面对汽车提出的越来越高的要求使得它从一个封闭的、弱耦合的系统发展成为一个高度开放的、高度网络化的、极其异构的和强耦合的新一代汽车电子系统。但是系统复杂性的急剧增长给新一代汽车电子系统的设计提出了巨大挑战,如何保证系统能满足实时性、可靠性要求和高效地实现,从而保障系统的安全可靠运行和降低系统设计成本已成为汽车工业界重点关注的关键问题。网络是实现车内ECU（Electronic Control Unit）之间的交互和协作、以及系统反馈控制的基础。伴随着系统的复杂化发展,新一代汽车电子系统的网络体系结构呈现出复杂化、异构化和层次化等特点,并已成为系统复杂性的主要来源。同时考虑到新一代汽车电子系统的CPS（Cyber-Physical System）本质,网络被提升到与计算和控制同等重要的地位,本文提出以ACPS（Automotive Cyber-Physical System）的观点来指导新一代汽车电子系统的设计,重点关注它的网络体系结构设计在实时性、可扩展性方面存在的问题,以... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
插图索引
附表索引
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 新一代汽车电子系统概述
        1.1.2 主要挑战
        1.1.3 研究意义
    1.2 新一代汽车电子系统的网络体系结构分析
        1.2.1 发展历史及趋势
        1.2.2 主要特点
        1.2.3 主要挑战
    1.3 研究问题
        1.3.1 CAN消息的调度分析问题
        1.3.2 FlexRay消息调度的优化问题
    1.4 研究内容与贡献
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 主要贡献
    1.5 论文的组织
第2章 理论基础和最新研究进展
    2.1 消息传递机制
        2.1.1 通信节点体系结构
        2.1.2 消息传递机制
    2.2 消息调度分析理论
        2.2.1 CAN相关调度分析理论
        2.2.2 FlexRay相关调度分析理论
    2.3 研究进展
        2.3.1 CAN相关研究进展
        2.3.2 FlexRay相关研究进展
    2.4 本章小结
第3章 网关互连CAN网络中的消息调度分析算法
    3.1 本章引言
    3.2 系统模型和问题描述
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 问题描述
    3.3 网关互连同构CAN网络中的消息调度分析算法
        3.3.1 非网关类型消息的调度分析过程
        3.3.2 网关类型消息的调度分析过程
    3.4 网关互连异构CAN网络中的消息调度分析算法
        3.4.1 非网关类型消息的调度分析过程
        3.4.2 网关类型消息的调度分析过程
    3.5 实验
        3.5.1 实验说明
        3.5.2 基于仿真实验集的性能分析
        3.5.3 基于真实实验集的性能分析
    3.6 本章小结
第4章 FLEXRAY消息调度的可扩展性优化算法
    4.1 本章引言
    4.2 系统模型和问题描述
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 问题描述
    4.3 可扩展性相关定义
        4.3.1 相关定义
        4.3.2 说明实例
    4.4 可扩展性优化算法
        4.4.1 基本的消息调度算法
        4.4.2 可扩展性优化算法
    4.5 实验
        4.5.1 实验说明
        4.5.2 基于真实实验集的性能分析
        4.5.3 基于仿真实验集的性能分析
        4.5.4 实验结果分析
    4.6 本章小结
第5章 FLEXRAY消息调度的实时性优化算法
    5.1 本章引言
    5.2 系统模型和问题描述
        5.2.1 系统模型
        5.2.2 问题描述
    5.3 系统级调度单元模型和实时性分析
        5.3.1 调度单元模型
        5.3.2 执行路径的端到端最差反应时间分析
    5.4 时隙分配算法
    5.5 实验
        5.5.1 实验说明
        5.5.2 基于仿真实验集的性能分析
        5.5.3 基于真实实验集的性能分析
    5.6 本章小结
第6章 结论和展望
    6.1 主要工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文和科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]信息-物理融合系统若干关键问题综述[J]. 李仁发,谢勇,李蕊,李浪.  计算机研究与发展. 2012(06)
[2]FlexRay通信协议的总线周期优化[J]. 赵睿,秦贵和,范铁虎.  计算机应用研究. 2010(10)



本文编号：3007303