[发明专利]针对航空电子系统中端系统之间的交换式网络流量监测方法

说明书

本发明公开了一种针对航空电子系统中端系统之间的交换式网络流量监测方法，该方法包括有获取干扰流量集、获取端到端延迟信号、对端到端延迟信号进行傅里叶变换、映射至真实的频谱、频谱寻峰、质心法求峰值中心、构建新的频谱峰值和频率矩阵及网络监测干扰信号的频率和相应干扰值的步骤。本发明对流量的端到端延迟信号进行频谱分析，能更直观、快速的得到其干扰信号频率和相应的干扰值的分布；然后依据干扰值对各个端系统进行网络流量传输的调节。

技术领域

本发明涉及应用于交换式网络的流量干扰分析方法，更特别地说，是指一种针对航空电子系统中端系统之间的交换式网络流量监测方法。

背景技术

随着航空电子系统正向深度综合演进，大规模的综合集成造成了各子系统之间数据交换的增加，并涌现出了大量的非预期干扰行为。流量之间的相互干扰会造成端到端延迟的增加，从而降低机载网络消息传输的确定性。特别是，当流量经过一级聚合后，相互带上干扰信号的特征，并遭遇更多来自于其它不同网段、空间的信号的进一步干扰时，会对机载网络的设计和验证带来极大的挑战。

2018年5月第1版国防工业出版社，作者何锋，《机载网络技术基础》第379－382页公开了交换式网络架构及端到端系统的网络流量传输描述，如图1、图2所示。

现有的航空电子系统多采用由交换机和端系统组成的交换式网络进行互联，其输出端口采用先入先出、固定优先级等策略进行流量调度输出。依据网络的功能，不同安全级别和关键级别的消息在网络中传输，而典型的机载传输流量具有周期性特征。这些初始具有严格周期律的流量竞争同一输出端口，使得网络中的流量交互干扰呈现调制特征。而目前缺乏直接利用流量间干扰的周期特性进行干扰分析的方法。

发明内容

为了能够监测航空电子系统中各个端系统之间的网络流量造成的干扰，影响交换式网络的交互，本发明提出了一种针对航空电子系统中端系统之间的交换式网络流量监测方法。本发明方法将信号调制引入到交换式网络信息交互干扰中，建立了流量交互干扰的时频模型，并利用傅里叶变换分析流量的端到端延迟信号，从而得到干扰的频率和相应的干扰值的分布。该发明能更直观、快速的得到其干扰信号频率和相应的干扰值的分布，以及利用干扰值对各个端系统进行网络流量传输的调节。

本发明的针对航空电子系统中端系统之间的交换式网络流量监测方法，其包括有下列步骤:

步骤一：获取干扰流量集；

步骤1－1：获取对流量产生干扰的干扰流量；

步骤1－2：获取对流量产生干扰的干扰流量的参数；

步骤二：获取流量在目的节点的端到端延迟信号；

步骤2－1：采集流量在目的节点的端到端延迟信号；

步骤2－2：计算流量的端到端延迟信号的周期；

步骤三：对流量的端到端延迟信号进行傅里叶变换；

步骤3－1：截取流量的端到端延迟序列；

步骤3－2：进行傅里叶变换；

步骤四：构建真实的频谱信号；

步骤4－1：完成点数至频率的映射；

步骤4－2：完成点数至频谱幅值的映射；

步骤4－3：完成频率与频谱幅值的对应；

步骤五：进行频谱寻峰；

步骤5－1：设置筛选阈值；

步骤5－2：构建筛选矩阵；

步骤5－3：对频谱信号进行滤波；

步骤5－4：构建峰值矩阵和峰值频率矩阵；