CAN语音通信系统：Petri网建模与仿真分析

"CAN语音通信系统的Petri网建模与仿真，通过使用CAN中继器解决通信距离和节点数量限制的问题，实现对矿井的全面覆盖。利用Petri网进行建模仿真，分析了收包率和数据时延的关系。" 在工业自动化和汽车电子系统中，控制器局域网络（Controller Area Network，简称CAN）是一种广泛应用的通信协议。然而，CAN总线存在一些固有限制，如直接通信距离不超过10公里以及节点数量上限约为110个。这些限制在需要广域覆盖和大量节点连接的语音通信系统中成为挑战。为了解决这些问题，CAN中继器被引入到系统设计中。 CAN中继器的主要功能是增强CAN数据信号，并转发这些信号，从而扩展通信距离，同时允许更多的节点接入总线。在CAN语音通信系统中，中继器的使用使得系统能够覆盖更广阔的区域，例如矿井内部，确保在整个工作区域内都能实现语音通信。 本论文研究了采用CAN中继器的语音通信系统，并利用Petri网这一形式化建模工具进行建模和仿真。Petri网是一种图形化的并行和分布式系统的模型，它能够精确地表示系统中不同组件之间的交互和同步行为，特别适合于复杂系统的行为分析。 在Petri网建模过程中，作者刘虎、沈元元和刘晓文详细描述了系统各个部分，包括CAN节点、中继器和通信过程。通过建模，他们能够模拟系统在不同条件下的运行情况，例如不同数量的中继器配置、不同负载条件等。 仿真结果的深入分析着重于两个关键性能指标：收包率和数据时延。收包率反映了系统接收数据包的能力，而数据时延则关乎通信效率和实时性。通过分析，研究者得出了这两个参数之间的量化关系，这为优化系统性能提供了理论依据，有助于在实际应用中平衡通信质量和效率。 此外，论文还可能探讨了在Petri网模型中如何处理并发事件、冲突检测和资源管理等问题，这些都是保证语音通信系统稳定性和可靠性的关键因素。通过这种方式，研究者为CAN网络在复杂环境中的应用提供了有价值的理论支持和实践经验。 这篇论文通过Petri网建模与仿真技术，为解决CAN语音通信系统中因通信距离和节点数量限制带来的问题提供了一种有效的方法，对于提升工业通信系统的性能和可靠性具有重要意义。