本文關(guān)鍵詞：基于Android的嵌入式非線性結(jié)探測裝置研究

  更多相關(guān)文章： 非線性結(jié)探測器 Android 嵌入式系統(tǒng) S波段 ARM

【摘要】：當(dāng)前，為了有效維護(hù)社會公共安全、預(yù)防各類可能戕害平安穩(wěn)定大局的暴力事件發(fā)生，安防領(lǐng)域愈來愈傾向于運(yùn)用新技術(shù)、新產(chǎn)品來強(qiáng)化安檢措施，，夯實(shí)安全堡壘。特別地，在各類安保敏感重地，一種基于諧波雷達(dá)，專用于檢測隱匿目標(biāo)、排查違禁攜帶物品的非線性結(jié)探測器（Non-Linear Junction Detector，NLJD）逐漸成為安檢閘口廣泛使用的利器之一。 所謂非線性結(jié)目標(biāo)既包括含有PN結(jié)點(diǎn)的半導(dǎo)體電子設(shè)備，也包括含有金屬結(jié)的金屬物體。當(dāng)下，國產(chǎn)的非線性探測器主要工作在L波段（頻率范圍1—2GHz），這類產(chǎn)品對外形較大的目標(biāo)定位較準(zhǔn)。但是，面對層出不窮的微型化電子設(shè)備，逐漸暴露出探測目標(biāo)存在盲區(qū)、報(bào)警靈敏度低、抗干擾性能差等諸多掣肘，無法真正滿足消弭安全隱患與周界之外的應(yīng)用亟需。為了解決L波段非線性結(jié)探測器面臨的挑戰(zhàn)性問題，探測器的工作頻段逐步由L波段向S波段（頻率范圍2—4GHz）過渡。當(dāng)下，成熟的國產(chǎn)化S波段產(chǎn)品仍然鮮見，因此，研制S波段非線性結(jié)探測裝置具有現(xiàn)實(shí)意義，論文工作即是在這樣的背景下展開的。 從本質(zhì)上看，S波段非線性結(jié)探測裝置是一個(gè)以探測非線性結(jié)目標(biāo)為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的嵌入式系統(tǒng)。而與執(zhí)行探測任務(wù)密切相關(guān)的基波發(fā)射模塊、諧波接收前端和信號處理終端等部件是該系統(tǒng)的專用外設(shè)。因此，論文將依托于上述相關(guān)硬件平臺，著重從嵌入式系統(tǒng)的視角，以軟件工程的理論、方法為指導(dǎo)，圍繞非線性結(jié)探測裝置主要的軟件開發(fā)工作，選取系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)過程中的一些關(guān)鍵技術(shù)、方法作為重點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注。主要工作如下： 第一，從擘劃系統(tǒng)宏觀體系框架入手，提出了用于指導(dǎo)論文工作的非線性結(jié)探測系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案。非線性結(jié)探測器由嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和執(zhí)行裝置兩大部件組成，選取Android4.0操作系統(tǒng)和ARM Cortex-A硬件平臺來實(shí)現(xiàn)非線性結(jié)探測各模塊的整合與協(xié)作，體現(xiàn)了軟、硬件互相依賴，協(xié)同設(shè)計(jì)的嵌入式特性。 第二，在嵌入式非線性結(jié)探測系統(tǒng)的軟件基礎(chǔ)設(shè)施層，根據(jù)硬件平臺特性，對系統(tǒng)核心軟件進(jìn)行選型、配置、裁剪和編譯，以開放定制方式實(shí)現(xiàn)了Android向ARM硬件平臺的移植。論文闡述了嵌入式系統(tǒng)軟件平臺的基本組成，在建立了U-boot引導(dǎo)程序，對samsung版本的linux3.0.8內(nèi)核進(jìn)行適應(yīng)性裁剪配置，掛載YAFFS2根文件系統(tǒng)之后，通過燒寫操作將Android4.0成功部署到OK210-A開發(fā)板上，從而為系統(tǒng)軟件的開發(fā)、調(diào)試和運(yùn)行提供了底層支撐。 第三，在嵌入式非線性結(jié)探測系統(tǒng)的硬件抽象層，利用JNI技術(shù)，在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與執(zhí)行探測的硬件外設(shè)之間提供了基于板載RS232串口的通信方案。論文遵循在Android應(yīng)用中調(diào)用非托管代碼的技術(shù)流程，設(shè)計(jì)了帶有串口打開和關(guān)閉本地方法聲明和調(diào)用的SerialPort類，分析了javah生成器輸出的本地方法所需的頭文件（.h），基于C函數(shù)原型定義給出了本地方法的實(shí)現(xiàn)源碼，最終編譯得到了含有本地方法實(shí)現(xiàn)的動態(tài)連接庫。上述工作為非線性結(jié)探測裝置在Android高層與基波發(fā)射模塊、諧波接收模塊之間通過串口傳輸控制指令提供了使能機(jī)制。 最后，在嵌入式非線性結(jié)探測系統(tǒng)的用戶接口層，基于Android UI框架，著重探討了構(gòu)建非線性結(jié)探測器高層應(yīng)用的具體工作。論文規(guī)劃并實(shí)現(xiàn)了探測系統(tǒng)的UI交互界面，在遵循Android UI單線程模型原則下，以案例方式給出了利用Handler機(jī)制實(shí)現(xiàn)UI操作線程安全的具體方法。 論文工作是“非線性結(jié)探測裝置研制”項(xiàng)目的有機(jī)組成部分，項(xiàng)目成果最終物化一個(gè)S波段非線性結(jié)探測器。與L波段非線性結(jié)探測器相比，該裝置有效增大了非線性結(jié)目標(biāo)的散射面積，在提高探測距離和定位精度的同時(shí)，增強(qiáng)了穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)一步減少了虛警、漏警事件的發(fā)生，具有實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：非線性結(jié)探測器 Android 嵌入式系統(tǒng) S波段 ARM
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP368.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 研制目標(biāo)13-14
• （1）功能目標(biāo)13-14
• （2）性能指標(biāo)14
• 1.3 研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第2章 相關(guān)技術(shù)研究綜述16-24
• 2.1 Android 及其軟件堆層架構(gòu)16-18
• 2.2 ARM 架構(gòu)18-20
• 2.3 非線性結(jié)探測器的工作模式比較20-22
• 2.4 S 波段非線性結(jié)探測器的工作機(jī)理22-24
• 第3章 嵌入式非線性結(jié)探測系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)24-28
• 3.1 嵌入式系統(tǒng)的基本框架24-26
• 3.1.1 硬件架構(gòu)24-25
• 3.1.2 軟件架構(gòu)25-26
• 3.2 非線性結(jié)探測器的體系框架26-28
• 第4章 Android 向非線性結(jié)探測系統(tǒng)硬件平臺的移植28-38
• 4.1 OK210-A 開發(fā)板概覽28-30
• 4.2 Android 系統(tǒng)平臺的基本組成30-31
• 4.3 Android 4.0 的開放定制31-35
• 4.3.1 建立引導(dǎo)程序31-32
• 4.3.2 內(nèi)核裁減與編譯32-34
• 4.3.3 YAFFS2 文件系統(tǒng)的編譯與映像制作34-35
• 4.4 將 Android 4.0 移植到 ARM 平臺35-38
• 4.4.1 燒寫35-36
• 4.4.2 掛載 YAFFS2 根文件系統(tǒng)36-38
• 第5章 基于 Android JNI 的串口通信構(gòu)建38-48
• 5.1 串口通信的工作機(jī)理38-39
• 5.2 JNI 技術(shù)39-41
• 5.3 串口通信的實(shí)現(xiàn)41-48
• 5.3.1 SerialPort 類41-43
• 5.3.2 本地方法的 C 函數(shù)原型43-44
• 5.3.3 串口打開/關(guān)閉的本地 C 實(shí)現(xiàn)44-47
• 5.3.4 編譯成動態(tài)庫 so 文件47-48
• 第6章 非線性結(jié)探測系統(tǒng)的 UI 層實(shí)現(xiàn)48-56
• 6.1 Android 的常用組件48-50
• 6.2 UI 層主界面的功能設(shè)置50-51
• 6.3 UI 界面的更新51-54
• 6.4 最終研制成果54-56
• 第7章 結(jié)論56-58
• 7.1 論文工作總結(jié)56-57
• 7.2 下一步工作57-58
• 參考文獻(xiàn)58-60
• 作者簡介及科研成果60-61
• 致謝61

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1052389