基于MS-Windows的通信编码仿真平台设计与实现

论文摘要

在通信系统研究开发过程中,为了提高设计效率,降低硬件系统实验成本,借助于各类仿真软件进行设计、分析和仿真已成为必然。西南交通大学自主开发的“三星堆编码系统”（SanXingDui Coding System）就是一个能对通信序列设计、纠错编码、保密编码进行分析和仿真的编码软件环境。本论文主要关注于该编码软件在Windows平台下的设计与实现。本论文使用MS VC++6.0,开发完成了一个具有友好用户界面的软件工具,能够完成相关的分析和仿真。 本文讨论了“三星堆编码系统”的设计目标,进展情况和具体的实现方法。重点讨论了软件框架以及界面的设计与实现,并提出了两种不同的用于显示函数曲线的图形方案——基于VML标记语言而实现的矢量图形和利用第三方控件ProEssentials而实现的图形。另外,对软件中用到的进程间通信的机制做了讨论,提出了一种类似于“三次握手”的进程间通信机制,这种机制是建立在动态链接库共享变量与Windows注册消息的基础上的。使用这样的机制可以在不同的进程地址空间中进行数据的传递。此外,由于软件中还大量使用了动态链接库（DLL,Dynamic Link Library）技术来完成对算法和界面元素的封装,所以本文还就动态链接库的工作原理,链接方式进行了介绍,对软件中用到的显式链接和隐式链接进行了说明。最后对本软件中用到的多线程的技术进行了介绍,多线程技术用来解决进程在进行高密度计算时,界面响应迟钝的问题,并分析了多线程环境下线程同步的问题,对本软件中如何避免线程竞争和如何进行线程间通信的问题进行了研究。 本文在“三星堆编码系统”项目的各个小组的已有工作基础上,利用已经封装好的核心算法和模块,完成了对Windows环境下第一版软件的升级和改造,为该软件的第二版本的发布打下了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 通信仿真与三星堆编码系统（SXD-CS）
• 1.2 通信仿真国内外研究现状
• 1.3 SXD-CS功能与设计思想
• 1.4 本文研究思路与内容安排
• 第二章 SXD-CS前台界面总体设计
• 2.1 SXD-CS软件功能模块
• 2.1.1 SXD Sequencer功能模块
• 2.1.2 SXD Corrector功能模块
• 2.2 SXD-CS软件界面设计
• 2.2.1 界面主窗口划分
• 2.2.2 主界面视图切换
• 2.2.3 主界面对话框的设计
• 2.2.4 向Corrector传输数据的FormView视图
• 2.2.5 Corrector的主窗口和对话框的设计
• 2.3 图形设置功能
• 2.4 动态连接库，进程通信和多线程使用
• 2.5 本章小节
• 第三章 SXD-CS软件架构及其实现
• 3.1 MFC简介
• 3.2 基于扩展库Xtreme Toolkit Pro开发界面
• 3.2.1 主界面框架窗口的实现
• 3.2.2 Corrector框架窗口的实现
• 3.3 文本和图形的输出的实现
• 3.3.1 文本输出的实现
• 3.3.2 VML矢量图形的应用
• 3.3.3 基于ProEssentials控件的图形的输出
• 3.4 本章小节
• 第四章 SXD-CS动态链接库与算法封装
• 4.1 动态链接库特点和运行机制
• 4.1.1 动态链接库简介及其特点
• 4.1.2 动态链接库的运行机制
• 4.2 序列算法动态链接库的封装
• 4.3 纠错码算法动态链接库的封装
• 4.4 使用MFC的扩展动态链接库对界面元素进行封装
• 4.5 本章小结
• 第五章 SXD-CS进程通信及多线程机制实现
• 5.1 进程通信的必要性
• 5.2 Windows下的进程通信机制
• 5.3 共享内存机制与共享变量的动态链接库
• 5.4 用Windows的注册消息实现进程间的同步
• 5.5 使用多线程的机制实现计算
• 5.5.1 在MFC程序中创建工作者线程
• 5.5.2 线程通信以及线程安全的问题
• 5.6 本章小节
• 第六章 总结和展望
• 6.1 本文的工作总结
• 6.2 工作中的问题，经验和体会
• 6.3 未来工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间参与的科研工作和完成的论文