3GHz譜儀Linux系統(tǒng)的軟件設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、頻譜分析儀作為研究電信號頻譜結(jié)構(gòu)的儀器，廣泛應(yīng)用于消費電子、航空航天以及科研生產(chǎn)等領(lǐng)域。本課題在嵌入式的平臺上，采用Linux作為操作系統(tǒng)，Qt Creator作為開發(fā)工具進行頻譜分析應(yīng)用軟件的設(shè)計與開發(fā)。
　　論文從頻譜分析儀軟件系統(tǒng)需求分析角度展開，介紹了操作系統(tǒng)需求分析和應(yīng)用軟件需求分析，然后提出了相應(yīng)的設(shè)計方案，主要工作包含如下部分：
　　1、中頻模塊驅(qū)動程序設(shè)計。利用Linux系統(tǒng)虛擬內(nèi)存管理機制，實現(xiàn)物理設(shè)備到用

2、戶虛擬地址空間的映射，為頻譜儀應(yīng)用軟件提供操作接口；
　　2、嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植。針對特定的應(yīng)用需求，對內(nèi)核和根文件系統(tǒng)進行合理的裁剪和移植，為頻譜儀應(yīng)用軟件的開發(fā)準(zhǔn)備好環(huán)境；
　　3、用戶界面的設(shè)計。利用多個子窗口靈活顯示界面，為用戶提供簡潔友好的交互窗口；
　　4、頻譜儀應(yīng)用軟件中的關(guān)鍵模塊實現(xiàn)。采用結(jié)構(gòu)類的設(shè)計方式以及軟件多線程技術(shù)，來完成頻譜儀關(guān)鍵模塊設(shè)計。如鍵盤響應(yīng)模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，跡線繪制模塊、

3、頻標(biāo)（Marker）測量模塊等。
　　頻譜分析儀軟件系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)和難點是中頻模塊驅(qū)動程序的設(shè)計以及多線程間的通信與同步處理。論文中中頻模塊設(shè)備驅(qū)動主要采用字符設(shè)備驅(qū)動的編程框架，利用內(nèi)存管理機制完成設(shè)備文件到用戶空間虛擬地址的映射，為應(yīng)用軟件操作中頻模塊提供接口；采用跨線程信號與槽機制實現(xiàn)線程間的通信，條件變量和互斥量的線程同步方法來實現(xiàn)用戶面板操作的快速響應(yīng)以及頻譜數(shù)據(jù)的實時刷新。經(jīng)系統(tǒng)調(diào)試與驗證，最終可以滿足頻譜分析儀整