基于ARM嵌入式技术的外弹道测速雷达显控终端的设计与实现

摘要

测速雷达显控终端是雷达系统的重要组成部分之一，它以人机交互的形式，向雷达发送参数、处理雷达获取的数据，并将获取的信息以直观有效的方式呈现给观察者。随着计算机技术的高速发展，ARM嵌入式系统已逐渐渗透至各个领域，这使得设计实现基于ARM嵌入式系统的便携式雷达显控终端已成为可能。使用ARM嵌入式系统开发显控终端不仅能够降低成本，减小体积，又可增强系统的可靠性和灵活性，从而提高整个系统的性能。随着图像处理和显示技术的发展，越来越多的显控终端会使用ARM嵌入式系统作为其开发平台。
　　本文依据外弹道测速雷达的应用场景，实现测速雷达显控终端基本功能并重点增加了通信功能。外弹道测速雷达显控终端开发主要包括硬件平台的设计与实现、软件开发平台的搭建和终端应用软件的开发。其中，硬件平台基于Cortex-A8架构的工业级ARM处理器AM3354搭配必要外设设计而成;软件开发平台则基于宿主机——目标板的交叉编译模式，移植嵌入式Linux操作系统和Qt/Embedded库;终端应用软件基于图形化界面开发工具qt，设计GUI界面，实现测速雷达相关参数设置的功能，应用多普勒效应与多项式拟合技术，实现功率谱图和V-T图的绘制，依托嵌入式Linux强大的网络功能，自定义以太网和CAN总线应用层协议，实现终端与远程PC机、CAN总线网络的通信以及远程PC机与CAN总线网络网间通信，达到远程PC机和CAN总线网络对测速雷达进行远程监控的目的。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 测速雷达国内外发展现状

1．2．1 国外发展现状

1．2．2 国内发展现状

1．2 嵌入式系统的发展

1．3 外弹道测速雷达显控终端的发展

1．4 论文的主要工作及章节安排

2 显控终端的总体方案

2．1 外弹道测速雷达简介

2．2 显控终端系统总体设计

2．3 本章小结

3 显控终端的硬件设计与实现

3．1 系统硬件平台简介

3．2 FET335xD核心板简介

3．2．1 ARM处理器AM3354

3．2．2 NAND Flash

3．2．3 DDR3 SDRAM

3．3 LCD电容式触摸屏接口

3．4 电源模块

3．5 以太网接口

3．6 CAN接口

3．7 串口接口

3．8 本章小结

4 显控终端开发环境搭建

4．1 显控终端系统交叉编译环境的搭建

4．1．1 主机开发环境搭建

4．1．2 目标板开发环境搭建

4．1．3 主机与目标板的连接方式

4．2 外设驱动移植

4．3 Qt开发环境搭建

4．3．1 Qt Embedded移植

4．3．2 Qt Creator开发环境搭建

4．6 本章小结

5 显控终端相关关键技术

5．1 显控终端基本功能实现相关原理

5．1．1 测速雷达测速原理

5．1．2 测速雷达V-T关系拟合

5．2 通信功能自定义协议设计

5．2．1 以太应用层通信协议制定

5．2．2 CAN总线应用层通信协议制定

5．2．3 socket与socket can

5．3 本章小结

6 显控终端功能模块设计与实现

6．1 基本功能的设计与实现

6．1．1 显控终端本地存储模块

6．1．2．信号处理系统参数设置模块

6．1．3．FFT运算参数设置模块

6．1．4．功率谱图绘制模块

6．1．5．V-T图绘制模块

6．2 通信功能模块的设计与实现

6．2．1 以太网通信

6．2．2 CAN通信

6．2．3 网关

6．3 本章小结

7 显控终端系统测试与结果分析

7．1 测试环境搭建

7．2 显控终端基本功能测试

7．3 通信模块测试

7．3．1 以太网通信功能测试

7．3．2 CAN总线通信功能测试

7．3．3 网关功能测试

7．4 本章小结

8 总结与展望

致谢

参考文献