利用VITERBI译码器消除QPSK解调数据的相位模糊度.doc

一种高性能嵌入式B/S客户端的解决方案王 罡1 赵 琦1（1. 北京航空航天大学，电子信息工程系，北京，100191）摘 要：随着Web 2.0及嵌入式技术的发展，本文提出了一种BS结构嵌入式客户端的解决方案。浏览器和安装在嵌入式设备上的Web服务器通过AJAX异步通信节省资源。Web服务器上运行互联网中的首选技术Java web，来动态生成网页信息。Java通过ICE通信引擎和在嵌入式设备中运行的C+程序进行通信。从而实现了浏览器对嵌入式设备中的底层应用的控制。关键词：Arm；Java Web；RIA；ICE中间件；异步通信A high performance embedded B/S client solutionWang Gang1，Zhao Qi1 （1. Department of Electronic & Information Engineering，Beihang University，Beijing，100191，China）Abstract: With Web 2.0 and embedded technology, this paper presents a BS structure embedded client solutions. Browser communicate with web server installed on embedded devices asynchronously using AJAX to save resources. Java web which is the Internet technology of choice running on web server, to dynamically generate Web pages. Java communication through the Ice engine with the C+ program running in embedded devices. In order to achieve control of the underlying application embedded devices with browser.Key words: Arm; Java Web; RIA; ICE middleware; Asynchronous communication1 引言随着Web前端技术发展成熟，基于AJAX和JQuery等技术可以在浏览器上实现CS结构程序的用户体验1。Web后端技术中Java具有面向对象，平台无关，多线程，分布，安全等特点，而这些特点恰恰满足了互联网发展的需求。但由于Java是一种解释性语言，所以它不能拥有C+，C等编译型语言所具有的性能优势，ICE是一种通信中间件，可以解决Java和C+的通信功能，这样便可以建立一种Java对象调用C+对象方法的通信。嵌入式系统发展迅速，Arm尤甚，这对嵌入式设备的Web客户端实现提供了硬件基础。本文提出了一种BS结构嵌入式客户端的解决方案。浏览器和安装在嵌入式设备上的Web服务器通过AJAX异步通信节省资源。Web服务器上运行互联网中的首选技术Java Web，来动态生成网页信息。Java通过ICE通信引擎和在嵌入式设备中运行的C+程序进行通信。从而实现了浏览器对嵌入式设备中的底层应用的控制。本方案已成功应用于某卫星加解密系统。2 系统设计目标及结构实现从前端浏览器调用Arm中用C+对象的方法。首先通过AJAX和Web服务器进行异步通信，然后在Web服务器中由Java生成要显示给浏览器的内容，Java在生成显示内容时，通过ICE调用Arm中C+对象的方法，从而实现通过浏览器高效控制Arm。系统总体框架如图1所示图 1 系统总体结构该嵌入式Web解决方案结构的主要组成部分包括：(1)由ICE通信引擎和相应的C+类和Java类组成的底层通信模块。(2)由C+编写的嵌入式系统底层应用。(3)由tomcat服务器和相应的Java Web应用组成的Web模块。(4)依托AJAX的浏览器和Web应用的前端通信模块。在编写底层应用前先要进行面向对象的分析，得出哪些方法可供Java程序访问。分析后首先编写slice程序，然后分别用相应ICE工具自动生成C+程序和Java程序，之后的底层应用模块和Web模块就是通过这些程序和ICE中间件完成通信的。由slice生成的C+程序只有抽象类，其中的方法没有实现，在嵌入式设备的底层应用中的开发中实现方法的具体类要继承由slice生成的抽象类，这样才可以由ICE中间件识别，完成Java和C+的通信。Java Web应用要运行在Servlet容器中，而且需要标准Java运行时环境的支持。所以应该先在嵌入式设备上安装JRE，然后再把Web应用移植到嵌入式设备上。要想实现Java Web应用模块同嵌入式底层应用模块的通信，Web应用中对应的业务逻辑组件也要实现由slice生成的接口，这样它才可以得到C+对象的引用。当在浏览器访问嵌入式设备时，请求信息通过http协议传输到Web服务器，并交由Java Web应用处理，并把处理结果返回给浏览器。本方案采用AJAX技术，使得网页整体只需发送一次，而以后只需发送有用信息，从而提高Web程序的性能，减轻服务器和带宽的负担。3 方案实现3.1 基于Ajax,JQuery的前端开发：传统的请求/应答的同步通信方式下，客户端提出请求后，需要一直等待服务器端的响应结果，这种方式下是对整个网页内容全部刷新，浪费了大量网络带宽，对嵌入式设备造成了资源浪费。异步JavaScript和可扩展标记语言（XML）（AJAXasynchronous JavaScript and XML）技术作为一种基于JavaScript语言的开发技术，其代码被下载到客户端后建立AJAX引擎，由它负责与服务器进行异步通信，获取和刷新页面内的局部数据，从而缩短了网络延迟，同时节省了嵌入式的资源。随着Web 2.0的兴起，一系列JavaScript库也发展起来。其中JQuery以其独特的优势，受到越来越多的关注。JQuery是一种轻量级的JavaScript库，它具有强大的选择器，出色的DOM操作的封装，可靠的事件处理机制，以及完善的Ajax支持2。运用JQuery编写前端应用可以用更少的代码完成相同的功能。因此，本设计方案采用JQuery为主要前端技术。3.2 Arm上Java Web服务器安装：由于Java web应用和ICE通信引擎需要标准的Java运行时环境，所以本方案选择了JAVA SE FOR EMBEDDED版本。把该JRE及tomcat安装到Arm-linux上的步骤如下：(1) 得到安装文件,并解压缩tar -zxvf (2) 在当前目录下得到ejre1.6.0_xx这个目录，把/ejre1.6.0_xx设为环境变量的值。JAVA_HOME=/ejre1.6.0_xx(3) 在环境变量PATH中加入/bin以使系统可以正确寻找到Java命令PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin(4) 得到tomcat安装文件后，解压缩tar zxvf (5) 在当前目录下得到apache-tomcat-6.0.xx文件夹，进入bin目录下开启tomcat./startup.sh(6) 这时可以在浏览器中访问运行在嵌入式中的tomcat了，在浏览器中输入1:8080（这里假设嵌入式设备的地址是1）(7) 之后就可以把开发的web应用放置到apache-tomcat-6.0.xx/webapps下，浏览器就可以访问运行在嵌入式设备上的web应用了3。3.3 基于ICE框架的Java客户端：ICE是一种面向对象的中间件平台。从根本上说，这意味着ICE为构建面向对象的客户服务器应用提供了工具、API和库支持4。 ICE应用适合在异构环境中使用：客户和服务器可以用不同的编程语言编写，可以运行在不同的操作系统和机器架构上，并且可以使用多种网络技术进行通信。无论部署环境如何，这些应用的源码都是可移植的5。下面说明了ICE中间件的基本工作原理（如图2所示）：图 2 ICE基本工作原理1. 首先用slice 语言编写好“接口” 2. 接口编好后，自然要去实现它，这时可以选择任一种宿主语言去实现该接口。本方案利用的是C+ 。用相应编译器生成辅助代码后，开发者在此基础上进行业务逻辑的开发。实现接口的一方通常作为服务端，可利用ICE提供的API 发布服务。 3. 作为调用方，同样可以选择任一种宿主语言。4. 服务端运行后，客户端便可调用其提供的接口。ICE屏蔽了底层的通讯细节6。DTEA是基于ICE实现的一套框架，其在本方案中的应用如图1所示，它采用了一种面向服务的设计方案，使得各个业务逻辑之间松散耦合，结构清晰。本方案使用DTEA作为调用嵌入式设备底层接口的框架，通过Java客户端调用DTEA中的服务。4 结束语通过以上技术的组合，在Arm Linux上安装Java虚拟机及Web服务器，在后端通过调用DTEA框架中对象的方法实现Java控制嵌入式底层应用；在前端通过AJAX实现浏览器与Java 的通信，节省了带宽；并且在浏览器端使用JQuery，使网页有更好的用户体验。本方案已成功在某卫星加解密系统中得到应用。参 考 文 献1 施伟伟，张培.征服Ajax-Web2.0快速入门与项目实践. 北京: 人民邮电出版社，2006.2 单东林，张晓飞，巍然.锋利的jQuery. 北京: 人民邮电出版社，2009.3 孙卫琴，李洪城. Tomcat与Java Web开发技术详解. 北京: 电子工业出版社，2005.4 Henning Michi. A New Approach to Object-Oriented Middleware.IEEE Computer Society.JanuaryFebruary 2004.5 Xian-He Sun,Alan R. Blatecky. Middleware: the key to next g