基于Lab Windows/CVI的激光声遥感系统显控软件设计

　　1　引言

　　Windows操作系统因其卓越的性能已成为各个领域广泛采用的操作系统平台，由于Windows对系统底层操作采取了屏蔽的策略，因而对用户而言，系统变得更为安全，但这却给众多的硬件或者系统软件开发人员带来了不小的困难，因为只要应用中涉及到底层的操作，如直接访问I/O端口和物理内存等，开发人员就不得不深入到Windows的内核去编写属于系统级的虚拟设备驱动程序。笔者开发的激光声遥感系统显控软件中涉及到物理内存的访问和信号波形的显示，如采用VC++等语言开发，一方面开发虚拟设备驱动程序工作难度较大，另外波形的显示及选取定位等工作实现起来也较繁杂，而如果在Lab Windows/CVI环境下完成这一工作，这一切将变得十分轻松，而且使系统的性能更加出色。

　　2　关于Lab windows/CVI

　　Lab Windows/CVI 是美国NI(NatiONal INStrument)公司开发的Measurement STudio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Windows 98/NT/2000等操作系统下运行。它以ANSIC为核心，将功能强大、使用灵活的C语言平台与用于数据采集、分析和显示的测控专业工具有机结合起来。它的交互式开发平台、交互式编程方法、丰富的功能面板和库函数大大增强了C语言的功能，为熟悉C语言的开发人员建立自动化检测系统、自动测量环境、数据采集系统、过程控制系统等提供了一个理想的软件开发环境。当前的最新版本Lab Windows/CVI 7.0更因其完全集成的工作平台(Workspace)、可生成代码的硬件配置助手以及经重新设计的数据采集界面为广大用户提供更灵活、高效又长期稳定的 ANSI C编程，大幅增加了开发速度。它的用户界面函数库除了提供一般程序设计语言提供的控件外，还扩展了新的完善的带有图像、标记和分栏功能的树型控件、图形图例控件、以及“open GL”控件 等;新的图形控件具有平滑显示，抗混叠, 内置DataSocket以及另一个x轴的功能，能更有效地显示测量数据。另外，Lab Windows/CVI还支持多线程编程及物理内存访问，它不仅提供了用来进行数据存储和读取的内存管理函数，还在Utility函数库中提供了利用物理地址对内存直接访问的Physical Memory Access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、激光声遥感系统概述

　　激光声遥感系统是一种新型的水下目标遥感探测系统，它通过对接收到的水下目标反射的宽带窄脉冲信号进行实时处理来实现对水下目标的探测和定位。因此，在军事和国防建设中具有重要的意义。

　　系统的工作原理为高能激光束照射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到水下目标发生散射或反射后有部分声波会透过水面传播到空气中。在空中布放的声阵将接收到的声信号转换为电信号后送多波束接收机进行采集、处理、显示、分析，进而确定水下目标的方位和距离。