CN111399829B - 一种基于模型驱动的波形建模方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于模型驱动的波形建模方法，创建算法模型，采用信息流连接算法之间的关系，并将算法模型转化为simulink工程；创建组件模型，导入需要实现的算法模型以及组件端口模型，创建组件所需的配置文件，生成可执行文件；创建波形模型，导入波形需要的组件模型，进行组件装配，选取波形控制器，并生成相对应的配置文件。本发明同时提供了一种用于实现上述方法的终端。本发明提供的基于模型驱动的波形建模方法，将算法与波形建模相结合，解决了算法中属性与需求的传递问题。

Description

一种基于模型驱动的波形建模方法及终端

技术领域

本发明涉及软件无线电技术领域，具体地，涉及一种基于模型驱动的波形建模方法及终端。

背景技术

现有的软件无线电系统通常采用标准的软件架构，其中该标准的软件架构包括国外的SCA(软件通信体系结构)标准规范和国军标SRTF(软件无线电通信装备体系结构)标准规范以及由SCA规范衍生的相应规范。运行在软件无线电系统上的功能算法，需要经过软件标准规范进行接口封装。通常的做法是，为波形开发者提供一个软件无线电集成开发环境，该环境提供图形化方式建模功能，目的是让开发者无须关注软件标准具体实现技术，通过简单的操作就可以完成对算法的封装。目前集成开发环境中波形建模存在的问题如下：

第一，没有算法建模及仿真环境，直接进入组件建模，而算法建模及仿真是波形前期设计关键一环；

第二，模型之间的信息传递不流畅，需要开发者承担更多的工作，造成开发效率低，对波形开发人员经验要求高；

第三，更多是提供图形化编辑，并没有将创建波形过程中的构建模型化，不利于过程资产的复用。

经对现有技术的文献检索发现，洪锡军等在开发研究与设计技术期刊，文章编号为1000-3428(2008)01-02830-03，第283页上发表了《SCA波形组件的可视化装配与部署》，该文中提出了SCA波形组件的可视化装配与部署方法，但文中描述的是SCA波形装配环节通用的建模流程和操作步骤，仍然没有解决从算法模型、组件模型到波形模型之间的信息传递问题。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于模型驱动的波形建模方法及终端，采用全过程模型驱动的思路，完善模型驱动的波形建模过程，并且简化波形建模的操作步骤，提高波形建模的效率。该方法及终端适用于基于SCA标准、SRTF标准及由SCA衍生的相应标准而设计的所有软件无线电系统。

本发明是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种基于模型驱动的波形建模方法，如图3所示，包括以下步骤：

步骤1，创建算法模型，采用信息流连接算法之间的关系，并将算法模型转化为simulink工程；

步骤2：创建组件模型，导入需要实现的算法模型以及组件端口模型，创建组件所需的配置文件，生成可执行文件；

步骤3：创建波形模型，导入波形需要的组件模型，进行组件装配，选取波形控制器，并生成相对应的配置文件。

优选地，步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：从现有的算法模型库中提取所需的已知算法，以模型的形式体现，通过配置算法模型中的属性与需求，明确已知算法的参数与需求。

步骤1.2：将所需的自定义算法，以模型的形式构建出来，添加所需的信息流，端口。

步骤1.3：采用信息流连接线，连接算法之间的信息流端口，体现算法之间信息流的流向关系。

步骤1.4：将算法模型及关系通过转化，形成matlab可以识别的simulink工程。

优选地，步骤1.1中，转化的方法为：调用MATLAB命令接口，从所接收到的消息中，提取需要的内容，添加到自定义的XML文件格式中，再在软件无线电集成开发环境中将内容提取，并以模型形式体现。

优选地，步骤1.2中，构建模型的方法为：建立空白模型，在simulink中，以block模型对应。

优选地，步骤1.4中，将算法模型及关系进行转化的方法，是将建立好的算法模型，通过matlab命令，将数据传递到simulink工程中。

优选地，步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：在创建的组件模型上，导入需要实现的已知或自定义算法模型，以实现的方式，将算法模型的属性与需求继承到组件模型中。此步也可将组件模型及算法模型之间的实现关系通过转化，形成matlab可以识别的simulink工程。

步骤2.2：导入组件端口模型，所述组件端口模型用于编辑组件模型的输入输出信息。

步骤2.3：生成各个组件的描述文件。其中，各个组件的描述文件包括：SPD.XML、SCD.XML、PRF.XML格式的文件。

步骤2.4：生成可被特定系统执行的可执行文件。

优选地，步骤2.1中，实现的方式是指，采用软件无线电集成开发环境定义的行为，使用户能够选择性继承算法的属性，直接完全继承算法的需求；实现关系是指，标注组件与算法之间的关系。

优选地，步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：在创建的波形模型上，导入所需的组件模型。

步骤3.2：通过连接线，连接不同组件模型之间的端口，构建波形模型中组件模型之间的信息交流的输入输出关系。

步骤3.3：选取应用控制组件模型中的某一个组件，作为波形模型的控制器，并生成波形的描述文件。其中，波形的描述文件包括SAD.XML格式的文件。

根据本发明的另一个方面，提供了一种终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时能够用于执行上述任一项所述的方法。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明将已知算法转化为模型，或将新算法以模型的形式体现，用信息流的方式将算法之间的信息流向关系展现，具有方便用户梳理组件代码中的算法关系的优点；

2、本发明将算法及算法之间的关系，通过转化，直接生成matlab中可以识别的simulink工程，在此基础上，进行算法的扩展与开发，具有无需大量书写程序，只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统、完成算法的模型化开发、仿真验证，亦可根据目标平台完成模型编译、生成目标文件的优点；

3、本发明将已知的算法模型与自定义的算法，以实现的方式，将算法的属性与需求继承到组件模型中，通过转化，生成matlab中可以识别的simulink工程，在此基础上，进行组件上算法的扩展与开发，具有无需大量书写程序，只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统、完成算法的模型化开发、仿真验证，亦可根据目标平台完成模型编译、生成目标文件的优点。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一优选实施例所提供的基于模型驱动的SCA波形建模方法的工作流程示意图；

图2为本发明一优选实施例中所提供的波形模型中各组件模型之间的连接关系示意图；

图3为本发明一优选实施例中所提供的基于模型驱动的SCA波形建模方法流程图；

图4为本发明一优选实施例中所提供的算法模型创建流程图；

图5为本发明一优选实施例中所提供的组件模型创建流程图；

图6为本发明一优选实施例中所提供的波形模型创建流程图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。本实施实例基于SCA标准而构建，但该发明所提出的基于混合传输机制的组件端口方法同样适用于SRTF标准等由SCA标准衍生的相关标准。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供了一种基于模型驱动的波形建模方法，如图1和如图3所示，包括以下步骤：

步骤1，创建算法模型，采用信息流连接算法之间的关系，并将算法模型转化为simulink工程；所述算法模型将组件模型中需要用到算法的需求与参数实例化，方便用户梳理组件模型中的算法关系；

步骤2：创建组件模型，导入需要实现的算法模型以及组件端口模型，创建组件所需的配置文件，生成可执行文件(即波形在系统中运行的功能单元)；所述组件模型是算法模型与波形模型之间的中转模型，是一种功能性集合体的模型个例；

步骤3：创建波形模型，导入波形需要的组件模型，进行组件装配，选取波形控制器，并生成相对应的配置文件。

如图4所示，步骤1包括如下步骤：

步骤1.1：在现有的算法模型数据库中选择所需的已知算法，以模型的形式体现，通过配置算法模型中的属性与需求，明确已知算法的参数与需求。

进一步地，转化的方法为：调用MATLAB命令接口，从所接收到的消息中，提取需要的内容，添加到自定义的XML文件格式中，再在软件无线电集成开发环境中将内容提取，并以模型形式体现。

所述算法模型中的属性与需求，根据不同的算法，提供不同的属性与需求；组件是算法的封装，每个组件由一个或多个算法构成，每个算法都有自己的参数需求与其他需求，本发明实施例需要把算法的这些需求传递给组件，让组件达成(实现)这些需求，通过组件代码，生成含有算法、可以被系统执行的二进制文件，当系统调用波形时，波形执行组件中的二进制文件，执行其中的相关算法，从而实现波形相关的功能。

步骤1.2：将所需的自定义算法，以模型的形式构建出来，添加所需的信息流端口。

进一步地，构建模型的方法为：建立空白模型，在simulink中，以block模型对应。

步骤1.3：采用信息流连接线，连接自定义算法和一致算法之间的信息流端口，体现各算法之间信息流的流向关系。

步骤1.4：将算法模型及关系通过转化，形成matlab可以识别的simulink工程。

进一步地，将算法模型及关系进行转化的方法，是将建立好的算法模型，通过matlab命令，将数据传递到simulink工程中。

如图5所示，步骤2包括如下步骤：

步骤2.1：在创建的组件模型上，导入需要实现的已知或自定义算法模型，以实现的方式，将算法模型的属性与需求继承到组件模型中。此步也可将组件模型及算法模型之间的实现关系通过转化，形成matlab可以识别的simulink工程。

进一步地，实现的方式是指，采用软件无线电集成开发环境定义的行为，让用户可以选择性继承算法的属性，直接完全继承算法的需求；实现关系是指，标注组件与算法之间的关系。

步骤2.2：导入组件端口模型，所述组件端口模型用于编辑组件模型的输入输出信息。

步骤2.3：生成各个组件的描述文件。其中，各个组件的描述文件包括：SPD.XML、SCD.XML、PRF.XML格式的文件。

步骤2.4：生成可被特定系统执行的可执行文件。

进一步地，特定系统为：软件通信体系结构(SCA)为基础建立的通信系统。

如图6所示，步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：在创建的波形模型上，导入所需的组件模型。

步骤3.2：通过信息流连接线，连接不同组件模型之间的端口，构建波形模型中组件模型之间的信息交流的输入输出关系。

步骤3.3：选取应用控制组件模型中的某一个组件，作为波形模型的控制器，并生成波形的描述文件。其中，波形的描述文件包括SAD.XML格式的文件。

如图2所示，组件是波形的功能组成，而组件是算法的封装。

端口是数据进行通信的出口的抽象，波形与组件间通过端口进行数据传递。数据传入波形时，先传递给应用控制组件(波形的控制功能集合体，负责数据的处理与分发)，再跟其他功能的组件进行数据的传递。

数据进入组件后，传入封装后的算法，算法通过计算后得出相应的数据结果，再通过组件，进行相互间的数据传递，或者数据结果通过应用控制组件，直接传出波形。

基于本发明实施例所提供的，本发明实施例同时提供了一种终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时能够用于执行上述任一项所述的方法。

本发明上述实施例所提供的基于模型驱动的SCA波形建模方法及终端，通过模型来进行数据的传递实现模型驱动，其中每一个模型都是一个独立的个体，由下级模型向上级模型传递数据，并在上级模型中完成下级模型的整合过程。其中，算法模型作为组件模型的下级模型，向组件模型中传入算法模型的参数与需求，此时，组件模型中就出现了组件模型因为算法模型的需要，而传递过来相应的参数与需求，体现在组件模型中，就是组件模型的属性与需求。同样的，组件模型向波形模型也是相同的。因此，本发明上述实施例提供了“算法模型与组件模型”、“组件模型与波形模型”两个模型驱动。本发明上述实施例所提供的基于模型驱动的SCA波形建模方法，将已知算法转化为模型，或将新算法以模型的形式体现，用信息流的方式将算法之间的信息流向关系展现，具有方便用户梳理组件代码中的算法关系的优点；将算法及算法之间的关系，通过转化，直接生成matlab中可以识别的simulink工程，在此基础上，进行算法的扩展与开发，具有无需大量书写程序，只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统、完成算法的模型化开发、仿真验证，亦可根据目标平台完成模型编译、生成目标文件的优点；将已知的算法模型与自定义的算法，以实现的方式，将算法的属性与需求继承到组件模型中，通过转化，生成matlab中可以识别的simulink工程，在此基础上，进行组件上算法的扩展与开发，具有无需大量书写程序，只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统、完成算法的模型化开发、仿真验证，亦可根据目标平台完成模型编译、生成目标文件的优点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种基于模型驱动的波形建模方法，其特征在于，包括：

S1，创建算法模型，采用信息流连接算法之间的关系，并将算法模型转化为simulink工程，在simulink中对算法进行仿真；

S2：创建组件模型，导入需要实现的算法模型以及组件端口模型，创建组件所需的配置文件，生成可执行文件；

S3：创建波形模型，导入波形需要的组件模型，进行组件装配，选取波形控制器，并生成相对应的配置文件；

所述S1，包括如下步骤：

S1.1：在现有的算法模型库中选择所需的已知算法，以模型的形式体现，通过配置算法模型中的属性与需求，明确已知算法的参数与需求；

S1.2：将所需的自定义算法，以模型的形式构建出来，添加所需的信息流端口；

S1.3：采用信息流连接线，连接已知算法之间的信息流端口和自定义算法之间的信息流端口，体现算法之间信息流的流向关系；

S1.4：将算法模型及关系通过转化，形成matlab可以识别的simulink工程。

2.根据权利要求1所述的基于模型驱动的波形建模方法，其特征在于，所述S1，还包括如下任意一项或任意多项：

-S1.1中，以模型的形式体现的方法为：调用MATLAB命令接口，从所接收到的消息中，提取需要的内容，添加到自定义的XML文件格式中，再在自制软件中，将内容提取，并以模型形式体现；

-S1.2中，以模型的形式构建的方法为：建立空白模型，在simulink中，以block模型对应；

-S1.4中，将算法模型及关系进行转化的方法为：将建立好的算法模型，通过matlab命令，将数据传递到simulink工程中。

3.根据权利要求1所述的基于模型驱动的波形建模方法，其特征在于，所述S2，包括如下步骤：

S2.1：在创建的组件模型上，导入需要实现的已知或自定义算法模型，以实现的方式，将算法模型的属性与需求继承到组件模型中；

S2.2：导入组件端口模型，所述组件端口模型用于编辑组件模型的输入输出信息；

S2.3：生成各个组件的描述文件；

S2.4：生成可被特定系统执行的可执行文件；

所述S2.1中，实现的方式是指，采用软件无线电集成开发环境定义的行为，使用户能够选择性继承算法的属性，直接完全继承算法的需求；实现关系是指，标注组件与算法之间的关系，表明组件实现算法模型所描述的需求。

4.根据权利要求3所述的基于模型驱动的波形建模方法，其特征在于，所述S2.1，还包括：将组件模型及算法模型之间的实现关系通过转化，形成matlab可以识别的simulink工程。

5.根据权利要求3所述的基于模型驱动的波形建模方法，其特征在于，所述S2.3中，各个组件的描述文件包括：SPD.XML、SCD.XML、PRF.XML格式的文件。

6.根据权利要求1所述的基于模型驱动的波形建模方法，其特征在于，所述S3，包括如下步骤：

S3.1：在创建的波形模型上，导入所需的组件模型；

S3.2：通过连接线，连接不同组件模型之间的端口，构建波形模型中组件模型之间的信息交流的输入输出关系；

S3.3：选取应用控制组件模型中的某一个组件，作为波形模型的控制器，并生成波形的描述文件。

7.根据权利要求6所述的基于模型驱动的波形建模方法，其特征在于，所述S3.3中，波形的描述文件包括SAD.XML格式的文件。

8.一种终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时能够用于执行权利要求1至7中任一项所述的方法。

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