摘要: 频谱分析仪作为研究电信号频谱结构的仪器，广泛应用于消费电子、航空航天以及科研生产等领域。本课题在嵌入式的平台上，采用Linux作为操作系统，Qt Creator作为开发工具进行频谱分析应用软件的设计与开发。 论文从频谱分析仪软件系统需求分析角度... 展开 频谱分析仪作为研究电信号频谱结构的仪器，广泛应用于消费电子、航空航天以及科研生产等领域。本课题在嵌入式的平台上，采用Linux作为操作系统，Qt Creator作为开发工具进行频谱分析应用软件的设计与开发。 论文从频谱分析仪软件系统需求分析角度展开，介绍了操作系统需求分析和应用软件需求分析，然后提出了相应的设计方案，主要工作包含如下部分： 1、中频模块驱动程序设计。利用Linux系统虚拟内存管理机制，实现物理设备到用户虚拟地址空间的映射，为频谱仪应用软件提供操作接口； 2、嵌入式Linux操作系统移植。针对特定的应用需求，对内核和根文件系统进行合理的裁剪和移植，为频谱仪应用软件的开发准备好环境； 3、用户界面的设计。利用多个子窗口灵活显示界面，为用户提供简洁友好的交互窗口； 4、频谱仪应用软件中的关键模块实现。采用结构类的设计方式以及软件多线程技术，来完成频谱仪关键模块设计。如键盘响应模块，数据处理模块，迹线绘制模块、频标（Marker）测量模块等。 频谱分析仪软件系统设计的关键技术和难点是中频模块驱动程序的设计以及多线程间的通信与同步处理。论文中中频模块设备驱动主要采用字符设备驱动的编程框架，利用内存管理机制完成设备文件到用户空间虚拟地址的映射，为应用软件操作中频模块提供接口；采用跨线程信号与槽机制实现线程间的通信，条件变量和互斥量的线程同步方法来实现用户面板操作的快速响应以及频谱数据的实时刷新。经系统调试与验证，最终可以满足频谱分析仪整机控制要求。 收起