基于LINUX的實時語音雷達同步記錄儀.pdf

1、記錄儀是一種廣泛用于航空領域的語音雷達數(shù)據(jù)記錄設備．它用于記錄地空對話和雷達數(shù)據(jù)，控制和防止飛行交通事故。記錄儀應用領域的共同特點是記錄數(shù)據(jù)量大，通道多，數(shù)據(jù)重要性，可靠性以及保密性要求高，需要長時間連續(xù)不間斷的數(shù)據(jù)記錄。 隨著記錄儀應用領域的快速發(fā)展，實時需求迫在眉睫，原來的的記錄儀系統(tǒng)開發(fā)年代比較早，基于分時操作系統(tǒng)平臺，采用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化設計方法，在數(shù)據(jù)量大，通道多，數(shù)據(jù)流量高峰期等特殊情況下處理速度偏低，逐漸不能滿足各領域

2、的實時性需求?？紤]到實時系統(tǒng)從理論到應用日趨成熟，結(jié)合記錄儀應用領域的新需求，我們設計開發(fā)了符合實際應用需求，造價低廉，符合記錄儀系統(tǒng)發(fā)展趨勢，技術(shù)先進的基于LlNUX平臺的實時多通道數(shù)字語音雷達同步記錄系統(tǒng)。基于LINUX平臺的實時數(shù)字同步記錄儀概念的提出，是目前產(chǎn)品研發(fā)領域的新的嘗試，對于推動記錄儀產(chǎn)品在國內(nèi)的研究和發(fā)展有一定的貢獻。 現(xiàn)在市場上已經(jīng)存在多種實時操作系統(tǒng)，如QNX，RT-LINUX等，但是對于我們的應用，它們

3、都普遍存在著硬件支持不夠廣泛，對我們使用的相關(guān)硬件支持不夠好，例如：ONX對我們所示用的SCSI磁帶機的支持就不夠好。并且從這些實時操作系統(tǒng)的設計技術(shù)來講，因為它們都是通用的實時操作系統(tǒng)，所以對于實時記錄儀這個特定應用在有些性能表現(xiàn)方面不能達到最優(yōu)。 最近幾年LINUX技術(shù)迅速發(fā)展，內(nèi)核版本不斷迅速升級，對不同的計算機體系結(jié)構(gòu)有著廣泛的支持，對硬件的支持度越來越好，而且在互聯(lián)網(wǎng)上存在著大量的技術(shù)文檔和論壇，可以迅速的找到所遇到的

4、技術(shù)問題的解答。由于LINUX源代碼的開放性，用戶可以根據(jù)自己項目的具體需要對源代碼做出改進，使之更加符合自己的特定需求，另外LINUX本身是免費的，基于LINUX的開發(fā)可以進一步降低成本。所以，我們針對自己的實際應用，最終采用了對標準的LINUX內(nèi)核進行有針對性的實時改進的方案。標準的LINUX內(nèi)核是一個分時系統(tǒng)，作為實時記錄儀這個特定應用的操作系統(tǒng)，在調(diào)度算法，為內(nèi)核同步而采用中斷處理方式，中斷優(yōu)先級安排，自旋鎖，內(nèi)存管理等方面存在

5、不足，本文從上述各上面對標準LINUX內(nèi)核進行了改進，最后搭建了試驗平臺，通過對標準LINUX內(nèi)核和改進后的LINUX內(nèi)核的中斷延遲和調(diào)度延遲進行了測量，證明了改進工作的成果。 本文分5部分，第一部分介紹了記錄儀的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，第二部分介紹了實時操作系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，第三部分給出了實時記錄儀系統(tǒng)的總體設計，第四部分是全文的核心，詳細介紹了我們對標準LINUX內(nèi)核的實時改進工作，第五部分對改進結(jié)果做了測試，并進一步對該領域的發(fā)