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基于LabWindows/CVI的激光声遥感系统设计

发布日期:2021-11-17 00:38浏览次数:
本文摘要:1章节 Windows操作系统因其卓越的性能已沦为各个领域普遍使用的操作系统平台,由于Windows对系统底层操作者采行了屏蔽的策略,因而对用户而言,系统显得更加安全性,但这却给众多的硬件或者系统软件开发人员带给了极大的艰难,因为只要应用于中牵涉到到底层的操作者,如必要采访I/O端口和物理内存等,开发人员就被迫了解到Windows的内核去撰写归属于系统级的虚拟世界设备驱动程序。

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1章节  Windows操作系统因其卓越的性能已沦为各个领域普遍使用的操作系统平台,由于Windows对系统底层操作者采行了屏蔽的策略,因而对用户而言,系统显得更加安全性,但这却给众多的硬件或者系统软件开发人员带给了极大的艰难,因为只要应用于中牵涉到到底层的操作者,如必要采访I/O端口和物理内存等,开发人员就被迫了解到Windows的内核去撰写归属于系统级的虚拟世界设备驱动程序。笔者研发的激光声遥测系统显控软件中牵涉到到物理内存的采访和信号波形的表明,如使用VC++等语言研发,一方面研发虚拟世界设备驱动程序工作难度较小,另外波形的表明及挑选定位等工作构建一起也较繁复,而如果在LabWindows/CVI环境下已完成这一工作,这一切将显得十分精彩,而且使系统的性能更为出众。

  2关于Labwindows/CVI  LabWindows/CVI是美国NI(NationalInstrument)公司研发的MeasurementStudio软件组中的一员,是32位的面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台,可在Windows98/NT/2000等操作系统下运营。它以ANSIC为核心,将功能强大、用于灵活性的C语言平台与用作数据采集、分析和表明的测控专业工具有机融合一起。

它的交互式研发平台、交互式编程方法、非常丰富的功能面板和库函数大大强化了C语言的功能,为熟知C语言的开发人员创建自动化检测系统、自动测量环境、数据采集系统、过程控制系统等获取了一个理想的软件开发环境。当前的近期版本LabWindows/CVI7.0更加因其几乎构建的工作平台(Workspace)、可分解代码的硬件配备助手以及经新的设计的数据采集界面为广大用户获取更加灵活性、高效又长年平稳的ANSIC编程,大幅度减少了研发速度。它的用户界面函数库除了获取一般程序设计语言获取的控件外,还拓展了新的完备的具有图像、标记和分栏功能的树型控件、图形图例控件、以及openGL控件等;新的图形控件具备光滑表明,抗混叠,内置DataSocket以及另一个x轴的功能,能更加有效地表明测量数据。

另外,LabWindows/CVI还反对多线程编程及物理内存采访,它不仅获取了用来展开数据存储和加载的内存管理函数,还在Utility函数库中获取了利用物理地址对内存必要采访的PhysicalMemoryAccess子类,本文中显控软件的设计正是基于它这几个方面的特性。  3激光声遥测系统阐述  激光声遥测系统是一种新型的水下目标遥测探测系统,它通过对接管到的水下目标光线的宽带较宽脉冲信号展开实时处理来构建对水下目标的观测和定位。

因此,在军事和国防建设中具备最重要的意义。  系统的工作原理为高能激光束太阳光水面在水中产生高频宽带声脉冲信号,信号在传播的过程中遇上水下目标再次发生衍射或光线后有部分声波不会利用水面传播到空气中。

在空中布放的声阵将接管到的声信号切换为电信号后送来多波束接收机展开收集、处置、表明、分析,进而确认水下目标的方位和距离。  按系统拒绝,该接收机将已完成对比特率高达384KHz的8路信号的波束构成、检波和短分数处置,并需要动态表明14个波束的目标信号方位─距离画面及光标所选目标的方位、距离数据,系统的DSP部分还包括前置预处理分机、高速信号处理分机和表明掌控分机三个部分。

其中前两部分集沦为专用的DSP分机,显控分机使用高性能微机,二者通过PCI总线接口卡展开掌控和数据信息的互相交换。系统结构框图如图1右图。

  图1数字多波束接收机结构框图  系统工作时首先启动显控微机和DSP处理机,显控微机启动图形用户界面应用程序,接管用户设置输出,并检测激光系统升空信号;DSP分机中各收集处置模块的DSP处理器已完成初始化工作后等候启动命令。激光系统升空后启动时主控微机向DSP分机发送到增益设置命令及启动信号。DSP分机对来自接管阵的信号展开收集和计算出来,构成目标的方位距离波形数据并现金数据输入双口RAM中,数据剩一帧后由显控微机展开加载、表明,并可以文件形式展开存储。

接收机作为微机的一个外围设备,是按照数据空间展开读写操作的,根据微机内存资源配置情况,自由选择了内存的EXXXXH空间存储14个波束的数据(字读取),邻接两个波束数据交叠排序,正处于同一区间,区间分配情况如下表格右图。


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