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专利号: 2020114116920
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于汽车CAN网络的报文传输时间预估方法,其特征在于:构建双层CAN网络的传输模型,计算报文各传输逻辑的权重比,通过二进制序列模型得到单个报文传输时间均值,最后估算出传输模型中报文传输时间;具体包括以下步骤:S1:根据网络拓扑结构和节点传输特征、网络传输报文、信号量,分析网络特征,构建双层CAN网络报文传输模型,通过此模型,计算Pi种报文传输逻辑权重比;

S2:构建二进制序列模型,计算报文的填充位数分布均值,得到单个报文传输时间,根据单个报文传输时间和报文各传输逻辑的权重比,估算网络报文传输时间。

2.根据权利要求1所述的用于汽车CAN网络的报文传输时间预估方法,其特征在于:步骤S1中,所述双层CAN网络报文传输模型包括:按网络拓扑结构,划分为Pi种网络层传输逻辑,i取1~5,P1指网段内部传输、P2指单层网络对单层网络传输、P3指单层网络对双层网络传输、P4指双层网络对单层网络传输、P5指双层网络对双层网络传输;按节点传输特征,划分为Cj类传输类型,其中j取1~4,C1指单节点对单节点传输、C2指单节点对多节点传输、C3指多节点对单节点传输、C4指多节点对多节点传输。

3.根据权利要求2所述的用于汽车CAN网络的报文传输时间预估方法,其特征在于:所述Pi种报文传输逻辑权重比的取值采用分层分析法,所述分层分析法为:按照Cj类报文重要等级,构建判断矩阵A,计算Cj类报文在网络中的权重比;按照Pi种报文对Cj类报文的重要等级,构建判断矩阵Bj,对C1,C2,C3,C4,依次构建判断矩阵B1,B2,B3,B4,计算Pi种报文相对于Cj类的权重比;由判断矩阵的特征向量近似解求得Pi种传输逻辑的权重比。

4.根据权利要求1所述的用于汽车CAN网络的报文传输时间预估方法,其特征在于:步骤S2中,发送节点在发送的比特流中检测到5个相同极性的位流时,插入一个极性相反的位作为填充,即为位填充;

所述填充位数分布均值是指数据域字节长度Lg取值不同时,报文填充个数的分布均值在CAN网络标准帧中,参与填充的位包括帧起始、仲裁域、控制域、数据域及CRC域,长度为34+8Lg位;报文位数d=34+8Lg+10,加入填充位数之后,报文的总位数

5.根据权利要求4所述的用于汽车CAN网络的报文传输时间预估方法,其特征在于:步骤S2中,报文传输时间的均值 指报文的总位数d'传输时间均值, 其中,τbit表示网络的波特率。

6.根据权利要求5所述的用于汽车CAN网络的报文传输时间预估方法,其特征在于:步骤S2中所述网络能够提前设置报文传输逻辑的权重比,报文传输时间均值能按照报文的总位数计算得到。

7.根据权利要求6所述的用于汽车CAN网络的报文传输时间预估方法,其特征在于:步骤S2中,所述估算报文传输时间具体计算包括以下步骤;

S21:构建二进制序列模型为F(Sf,d),由M个d位的二进制序列Sf(f∈[1,M])组成,M为大于4000的随机个数;其中二进制序列由一系列数据报文组成,包含报文的帧起始、仲裁域、控制域、数据域、CRC域、应答场、帧结束;

S22:确定二进制序列模型数据报文的值,其中,帧起始位(Start Of Frame,SOF)、远程传输请求位(Remote Transmission Request,RTR)、标识符扩展位(Identifier Extension flag,IDE)和保留位r0均为显性位,取值0;

S23:生成二进制序列;

S24:统计填充位数N的概率λN,λN服从正态分布;参与填充的共有34+8Lg位,填充位数数据域的字节长度Lg中g取0~8,表示报文的数据域长度为0~8字节;分别统计数据域字节长度Lg在0~8个字节时,报文填充位数的概率λN;

S25:计算填充位数分布均值 根据填充位数概率分布,求得填充位数均值 每个二进制序列数据报文位数d=34+8Lg+10,加入填充位数均值后,报文的总位数是 则报文传输时间均值 τbit表示网络的波特率;

S26:计算Pi种报文传输逻辑的权重比;采用分层分析法,选取Pi种传输逻辑最优的权重比;

S27:估算网络控制过程报文的传输时间。