毫米波辐射计显控终端软件设计与实现

摘要

无源毫米波辐射计成像系统是一种用于测量物体微波热辐射的高灵敏度接收机，它由天线子系统、伺服控制单元、数据采集单元、数据处理单元、数据存储与显示控制单元构成。
　　 无源毫米波辐射计最早被用于天文研究，用来测量银河系和其他星系的射电发射；而各种机载和星载毫米波辐射测量遥感设备随后也广泛应用于环境研究。近年来，利用无源毫米波辐射计系统进行危险目标探测、安检、场面监控、飞行器辅助着陆等方面的应用越来越受到重视。
　　 早期的辐射计成像系统一般采用PC机作为显控终端，系统体积庞大，不符合目前集成化，小型化的特点。本文所述的辐射计显控终端采用嵌入式系统作为开发平台。嵌入式系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业应用的突出特征，目前己经广泛地应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域。相对于以前传统的辐射计成像系统，本文所述的辐射计显控终端具有小型化、成本低、可维护性好等方面的优势。
　　 本显控终端采用三星公司S3C2440处理器作为核心处理器，通过对嵌入式操作系统ARM-Linux(2.6内核)的定制、开发，相关驱动的移植和编写，以及用户界面的设计和实现，最终完成了无源毫米波辐射计显控终端的设计，具体研究内容和成果总结如下：
　　 1.根据系统总体方案，结合嵌入式系统的特点，确定显控终端的设计方案，选取合适的硬件平台及软件操作系统。
　　 2.完成显控终端操作系统的底层配置，包括ARM-Linux的BIOS的编译和配置，并根据无源毫米波辐射计系统的要求，对Linux内核进行剪裁、移植，制作ARM-Linux根文件系统。
　　 3.移植了ARM-Linux上相关接口的驱动，并且完成了与信号处理机、扫描伺服及之间接口驱动程序的编写及测试。
　　 4.完成了辐射计系统显控界面的设计及编写，利用多线程技术实现了图像数据的接收、图像显示、图像对比、对整个的系统控制等功能，达到了辐射计系统的要求。
　　 5.完成了显控终端和整个系统的联合调试，包括和信号处理机之间的通信，以及和扫描伺服系统之间的通信。联调结果符合无源毫米波辐射计系统的要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景与意义

1.2嵌入式系统在雷达系统中的应用

1.3本论文的章节安排

第二章系统总体要求以及显控终端设计方案

2.1无源毫米波辐射计系统总体方案

2.2显控终端的设计方案

2.3显控终端硬件平台的选择

2.4显控终端的操作系统的选择

2.5软件开发环境的建立

2.6本章小结

第三章接口驱动程序的设计及开发

3.1 Linux设备驱动概述

3.1.1设备驱动概述

3.1.2 Linux设备驱动程序的类型

3.1.3字符设备驱动程序的运作

3.2 GPIO接口的驱动编写及测试

3.2.1 GPIO驱动介绍

3.2.2显控终端中GPIO驱动的编写

3.2.3 GPIO驱动程序测试及结果

3.3 SPI接口驱动的编写及测试

3.3.1SPI接口概述

3.3.2显控终端中SPI驱动的编写

3.3.3 SPI驱动程序测试及结果

3.4其他设备驱动的移植及测试

3.4.1串口驱动的移植及测试

3.4.2 SD卡驱动的移植及测试

3.4.3 CS8900网卡驱动的移植及测试

3.4.4 USB驱动的移植及测试

3.5本章小结

第四章显控界面的设计与实现

4.1显控终端界面的要求

4.2界面开发环境的选择及配置

4.3界面的设计及实现

4.3.1界面总体实现方案

4.3.2扫描控制区的设计与实现

4.3.3图像对比区的设计与实现

4.4本章小结

第五章显控终端与系统的联合调试

5.1系统整体连接

5.2联调方案及结果

5.3本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果