本文關鍵詞：基于嵌入式Linux的頻譜監(jiān)測設備應用軟件開發(fā)

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【摘要】：作為一款以頻譜分析為基礎,集頻譜分析、頻譜測向、頻譜監(jiān)測于一體的綜合性便攜式頻譜分析類設備,該設備可以應用于多種場合,如無線電監(jiān)測、頻譜分析、小型雷達等。在頻譜設備中,應用軟件作為設備的控制核心,實現(xiàn)系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)收發(fā)處理、外部接口、人機交互等功能,應用軟件的設計直接影響了設備的性能和用戶使用體驗。本論文的主要工作就是針對設備的功能開發(fā)了一套基于ARM的嵌入式Linux的應用軟件。論文對整個系統(tǒng)進行了功能需求論證,在具體的軟件開發(fā)時采用了QT+QWT作為開發(fā)環(huán)境,大大縮短了開發(fā)周期。將軟件按照功能分為了6個模塊,數(shù)據(jù)通信模塊、頻譜分析模塊、頻譜測向及頻譜監(jiān)測模塊、內部FFT模塊、GPS定位授時模塊、串口鍵盤模塊,每個模塊作為一個線程單獨運行,保證了軟件的穩(wěn)定性和運行流暢性。數(shù)據(jù)通信模塊采用了硬件HPI接口,通過調用驅動,實現(xiàn)了命令的下發(fā)與頻譜數(shù)據(jù)以及測向測距數(shù)據(jù)的接收。由于下發(fā)命令很多,定義了查找表實現(xiàn)命令的自動索引載入。在頻譜分析模塊設計時,采用了Qt雙緩沖技術和QWT庫,加快了波形刷新速度。針對UI部分的代碼,采取了很多方式來優(yōu)化代碼。實現(xiàn)了頻譜波形顯示、頻譜波形處理、Marker、按鍵菜單、軟鍵盤、光譜圖、頻譜放大等功能。基于頻譜分析和GIS地圖,結合GPS定位,實現(xiàn)了頻譜測向和頻譜監(jiān)測。地圖經(jīng)過論證采用了Mapinfo地圖,同時將Mapinfo公司提供的MAPX空間移植到Qt中,在地圖中實現(xiàn)了對目標被測物的定位。針對低端的需求,軟件提供了FFT接口,代替DSP在ARM中實現(xiàn)FFT算法,從而大幅降低設備的成本。為了保證系統(tǒng)時間的準確性,采用了GPS對系統(tǒng)進行授時。軟件經(jīng)過功能測試和性能測試,運行穩(wěn)定,滿足項目的要求,為二期功能進一步完善打好了基礎。
【關鍵詞】：頻譜分析 頻譜測向 FFT分析 Mapinfo
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM935.21
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究工作的背景與意義9-10
• 1.2 國內外研究歷史與現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 嵌入式系統(tǒng)發(fā)展應用10-11
• 1.2.2 嵌入式圖形用戶開發(fā)環(huán)境的發(fā)展11-12
• 1.2.3 頻譜分析監(jiān)測技術的發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新14-16
• 第二章 頻譜監(jiān)測設備相關技術理論介紹16-22
• 2.1 現(xiàn)代頻譜分析技術16-19
• 2.1.1 頻譜分析基礎16
• 2.1.2 基于FFT的實時頻譜分析16-17
• 2.1.3 頻譜分析監(jiān)測中的重要參數(shù)17-18
• 2.1.4 涉及到的單位轉換和關聯(lián)關系18-19
• 2.2 Qt信號-槽機制19-20
• 2.3 Mapinfo相關技術介紹20-21
• 2.3.1 Mapinfo地圖與MapX控件介紹20
• 2.3.2 Mapinfo回調機制20-21
• 2.4 本章小結21-22
• 第三章 頻譜分析監(jiān)測設備總體設計22-36
• 3.1 系統(tǒng)需求分析22-27
• 3.1.1 基于用例圖的總體需求分析22-23
• 3.1.2 功能需求分析23-26
• 3.1.3 性能需求分析26-27
• 3.2 系統(tǒng)方案設計27-35
• 3.2.1 系統(tǒng)硬件方案介紹27-28
• 3.2.2 嵌入式硬件平臺和其他硬件選擇選擇28-29
• 3.2.3 軟件總體方案設計29-31
• 3.2.4 關鍵問題分析31-35
• 3.3 本章小結35-36
• 第四章 頻譜分析監(jiān)測設備軟件詳細設計與實現(xiàn)36-66
• 4.1 數(shù)據(jù)通信模塊設計36-41
• 4.1.1 數(shù)據(jù)接收與處理36-37
• 4.1.2 命令下發(fā)37-41
• 4.2 頻譜分析模塊設計41-52
• 4.2.0 頻譜顯示部分43-44
• 4.2.1 用戶菜單部分44-46
• 4.2.2 Marker部分46-47
• 4.2.3 光譜圖與頻譜放大部分47-49
• 4.2.4 相鄰波峰搜尋算法實現(xiàn)49-50
• 4.2.5 其他部分50-52
• 4.3 頻譜監(jiān)測測向模塊設計52-57
• 4.3.1 GIS離線地圖52-53
• 4.3.2 MapX控件移植53-54
• 4.3.3 監(jiān)測測向模塊的實現(xiàn)54-57
• 4.4 ARM端FFT算法設計57-60
• 4.4.1 按時間抽取的基2的FFT算法57-58
• 4.4.2 FFT算法具體設計實現(xiàn)58-60
• 4.5 串.鍵盤模塊設計60-63
• 4.6 GPS定位授時設計63-65
• 4.7 本章小結65-66
• 第五章 系統(tǒng)測試與驗證66-79
• 5.1 系統(tǒng)測試概述66
• 5.2 功能測試66-76
• 5.2.1 頻譜分析模塊測試66-73
• 5.2.2 頻譜測向監(jiān)測模塊測試73-74
• 5.2.3 內部FFT算法測試74-76
• 5.3 性能測試76-78
• 5.3.1 軟件運行時占用CPU內存情況76-77
• 5.3.2 軟件其他性能測試77
• 5.3.3 軟件模塊性能測試77-78
• 5.4 本章小結78-79
• 第六章 總結與展望79-81
• 6.1 本課題總結79-80
• 6.2 對今后工作的展望80-81
• 致謝81-82
• 參考文獻82-84
• 攻研期間取得的研究成果84-85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 奚玲;用VC++處理MAPINFO的轉出文件[J];電腦開發(fā)與應用;2000年05期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳晨;臺式頻譜分析儀系統(tǒng)軟件設計[D];電子科技大學;2008年

2 許海坤;基于ARM11的LXI頻譜分析儀的研究與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2012年

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本文編號：575957