網(wǎng)絡(luò)無線偵察接收機軟件系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)

為了從無線電信號中獲取對方的信息而對通信信號進行搜索、截獲、測量、分析、識別、監(jiān)視以及對輻射源測向和定位，以獲取其技術(shù)參數(shù)、功能、類型、位置和用途而構(gòu)成的系統(tǒng)，稱為無線偵察接收機系統(tǒng)。其中計算機軟件系統(tǒng)是整個偵察接收機系統(tǒng)的重要組成部分，本系統(tǒng)中軟件和硬件之間的數(shù)據(jù)傳輸是依靠網(wǎng)絡(luò)進行的。
本文在分析網(wǎng)絡(luò)無線偵察接收機軟件系統(tǒng)框架的基礎(chǔ)上，結(jié)合wxWidgets庫給出如何設(shè)計用戶界面、如何利用wxMathPlot對接收到的數(shù)據(jù)進行畫圖、信號處理的基本方法，重點分析了如何解決網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)時可能出現(xiàn)的“粘包”問題，最后給出了軟件運行效果。

1 網(wǎng)絡(luò)無線偵察接收機軟件系統(tǒng)總體設(shè)計
網(wǎng)絡(luò)無線偵察接收機的總體設(shè)計如圖1所示。硬件系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)采用TCP／IP協(xié)議傳送給信號實時顯示系統(tǒng)。整個軟件系統(tǒng)主要由以下幾個模塊組成：網(wǎng)絡(luò)模塊、GUI模塊、信號處理模塊、畫圖模塊、存儲模塊。其中網(wǎng)絡(luò)模塊主要負(fù)責(zé)接收硬件發(fā)送的數(shù)據(jù)；GUI模塊則負(fù)責(zé)與用戶的交互；信號處理模塊則主要負(fù)責(zé)對采集到的信號進行一定的處理，如功率譜估計、解調(diào)等；畫圖模塊則需要將網(wǎng)絡(luò)收到的數(shù)據(jù)實時顯示在用戶界面；存儲模塊則負(fù)責(zé)將收到的數(shù)據(jù)存儲在電腦磁盤。其中GUI模塊是整個軟件系統(tǒng)的核心，其余各模塊之間的信息傳遞則是通過GUI模塊，GUI模塊相當(dāng)于一個信息中轉(zhuǎn)站。

目前支持C++進行GUI開發(fā)的軟件包很多，主流的包括wxWidgets、MFC、QT等等。和其他GUI開發(fā)庫相比，wxWidgets擁有豐富的并且開源組件，可以吸引眾多人士對其進行改進，對其不斷擴充和發(fā)展；為其所支持的各種平臺提供幾乎一致的GUI應(yīng)用程序接口(API)。程序從一個平臺換到另一個運行，只需要重新編譯，鏈接相應(yīng)的庫文件即可。它提供了一個與平臺無關(guān)的framework，所以程序設(shè)計時選用wxWidgets-2.8.0庫進行GUI開發(fā)，編譯工具使用的是codeblocks8．02。

2 關(guān)鍵模塊設(shè)計
2．1 GUI模塊的設(shè)計
Win32程序的main函數(shù)代表程序運行起點，對于wxWidgets程序，整個程序的執(zhí)行即主線程開始啟動，是從建立一個wxApp類的對象并調(diào)用其類成員函數(shù)OnInit()函數(shù)開始的。OnInit()函數(shù)中需要完成的工作則是創(chuàng)建程序窗口的實例。程序中使用的頂層窗口是從wxFrame(一個可以容納其他窗口和控件的頂層窗口，通常擁有標(biāo)題欄和菜單欄)派生出來的。

2．2 畫圖模塊的設(shè)計
信號處理的結(jié)果需要在界面上顯示出來，如頻譜圖，星座圖等。
wxMathPlot是一個用來畫二維曲線的圖形庫。系統(tǒng)中主要使用該庫繪制一些分析曲線，向用戶展示分析結(jié)果(如頻譜圖)。wxMathPlot采用的也是類繼承的方式。坐標(biāo)軸和曲線都是以Layer的方式疊加在畫圖窗上的。