毕业设计(论文)外文翻译基于Web的水声信号的虚拟示波器.doc
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1、 南京邮电大学毕业设计(论文)外文资料翻译学 院自动化专业电气工程及其自动化学生姓名张伟东班级学号B110506外文出处IEEE Computer Society,1998 Massachuestts Ave. NW Washington, DC USA ,182附件:1.外文资料翻译译文;2.外文原文指导教师评价:1翻译内容与课题的结合度: 优 良 中 差2翻译内容的准确、流畅: 优 良 中 差3专业词汇翻译的准确性: 优 良 中 差4翻译字符数是否符合规定要求: 符合 不符合指导教师签名: 年月日 基于Web的水声信号的虚拟示波器作者: David Alderman (NUWCDIVNPT
2、),Nancy Callaghan (NUWCDIVNPT), Timothy A.Jones (NUWCDIVNPT), G. Edward Roberts (NUWCDIVNPT).摘要:美国海军水下作战中心,Division Newport (NUWCDIVNT)开发了一种虚拟数字示波器 ,拥有在数字信号处理器(DSP)中利用信号数据流的不同节点的特殊能力。 NUWCDIVNPT虚拟示波器是用Java编程语言编写的,并且可以使用任何网络浏览器。它实现了原始桌上型示波器的大部分功能,包括触发源和模式选择,垂直和水平尺度控制以及游标的互动。虚拟示波器适用范围为观察运动数据(实时或模拟),和通
3、过互联网解决信号处理器硬件的问题。NVO软件被设计为使用统一建模语言的设计方法。NVO的主要设计目标之一是确保设计不仅满足了能从DSP处理和显示数据的要求,而且很容易的为其他数据源在没有重大的重新设计和重新编码工作的情况下进行扩展。面向对象的设计方法如继承,封装等。数据的抽象性和多态性使这些设计目标得以实现。本文将讨论设计NVO时面向对象设计法的准则。一:概述互联网的爆炸式增长和Java编程语言的出现给予培训,测试和评估技术领域(TT&E)一系列新的可能性。美国海军水下作战中心的新港部门,是海军应对潜艇和海底战争的主要研究,开发、测试和评估、工程和舰队支持中心。NUWCDIVNPT开创了互联网
4、和Java以更具成本效益的方式来满足其客户使命的技术。最近实现这项技术的例子是Mapplet。Mapplet是一个显示跟踪信息的Java应用程序。它是为了允许用户远程(或本地)从范围或其他来源(如模拟生成的时间/空间/位置信息(TSPI))查看实时跟踪信息。NUWCDIVNPT涉足该领域的最新尝试就是NVO,NUWCDIVNPT正在开方NVO为大西洋海底测试和评估中心(AUTEC)所使用。AUTEC是一个位于安德罗斯岛岛海域中巴哈马岛上开放的海洋测试和评估综合设施。随着校准,精度、三维跟踪,AUTEC提供了基本的声、环境和海洋研究项目的测量系统。 NVO被设计为结合对策跟踪(CMRT)一起操作
5、的,是AUETC的很多声学测量系统之一。面向对象编程技术的使用,确保它在用于其他TT&E范围时可以很容易地适应其他测量系统。NVO,如图一所示,利用Java在任何流行的web浏览器中“编写一次,随处运行”的功能优势,为大范围的用户提供一种远程监控实时范围练习和实验的方法。实现一个普通的桌上型示波器的大部分功能,包括触发源规模和模式选择、水平和垂直控制和互动的游标等。 NVO有在DSP算法应用于跟踪和其他声学测量时访问数字信号处理器(DSP)中各种数据流独特的能力。从DSP算法阶段中捕获数据输出的功能是通过添加一个单一的、非常低开销的宏到信号处理软件来创建的。 图1NUWCDIVNPT虚拟示波器
6、(NVO)DSP软件是NVO的体系结构组件,是用C语言和汇编语言编写的一组项目,并且客户端和服务器软件,都是用Java编写的。本文的重点是客户端软件通过使用面向对象的设计方法得到的益处。二:开发环境和项目的局限性NVO是由在NUWCDIVNPT的Code70部门开发, Code70部门是罗得岛新港研究机构的工程,测试和评估部门,提供基于仿真发展的应用,区域发展、工程分析和设计,制造,以及在典型环境中测试训练等全方位的工程资源来提高海底战争(UW)竞争力。许多年来,Code70部门已经成为在海底山脉里海军的主要供应商。这些山脉用于支持测试为满足舰队连续海底战争培训需求所需的新型海底系统。这些山脉
7、位于或计划在美国东部和西部海岸、夏威夷、巴哈马群岛、加勒比海和澳大利亚。NVO被开发成一个在巴哈马AUTEC中信号处理器的故障处理和数据分析工具 。 凭借Java是面向对象的,且允许分布式网络计算的优势成为了NVO的理想选择。同时Java也已经迅速成为使用最广泛的网络编程语言。Java是平台独立的,这意味着它可以在任何一台机器上执行。它是一种解释语言或“及时编译”,这意味着到目标机器中Java编译器为Java虚拟机(JVM)生成的的是字节码,而不是代码。为在特定平台执行Java程序,JVM将Java字节码编译为本机代码。Java是一种简单的,面向对象的语言,有一个广泛的标准Java类库,这些库
8、由Java应用程序编程接口(API)描述。这些库包括抽象窗口工具(AWT)设备,即包含类图形,GUI组件,GUI组件布局管理器的设备。其他库包括类事件处理、错误处理,Java语言、数学、网络操作和输入/输出处理系统等等。三:系统架构图2显示了一个简化的系统架构。水下声纳系统收集声学信息并将其发送到CMRT DSP。一个叫做数据管理(DM)的程序收集的实时处理数据然后打包成信息给服务器。DM 在一个VME嵌入式工作站执行。NVO服务器系统架构中协调元素;它与DMs和客户通过互联网连接。协调协议消息包括获取利用点的定义和当前在线的DMs的水听器选择可用,处理客户的请求数据和答谢顾客需求,错误处理和
9、服务客户端GUI选择,例如改变时基,分割电压,通道修改和触发器控制功能。 图2系统架构NVO客户端软件执行在能使web浏览器中启用得任意Java和通过互联网获得实时数据。使用Java的主要优势之一是平台独立。客户端软件驻留在一个单独的机器中,“服务”任何是启用了Java浏览器的用户,解决了以前的软件发布问题,例如当更新软件时配置控制。用户使用applet和应用程序时总是收到最近的版本的软件。用户选择使用选择框、单选按钮、文本框和其他GUI特性的请求,被传递到适当的DM通过服务器。四:面向对象的设计方法NVO客户端软件,包含约50个级别,被设计使用统一建模语言(UML)的面向对象设计方法。项目的
10、短期要求是显示从水听器得到的声学数据和在给定的时间内发展尽可能多的功能。然而,长期的目标是设计NVO,以至在未来,它可以显示来自多个数据源的数据不同的数据类型并且用户可以在任何时候改变数据源。使用面向对象的设计方法使得可以用最小的软件重设计完成项目的长期目标,并且无需添加新代码。例如:整体设计和协议来接受频率分析仪或者水声声纳系统的数据,GUI选择框反映出数据源的选择。下面的章节讨论了用于完成这些设计目标的面向对象的设计方法。每个部分解决克服使用一个面向对象的设计方法或方法的问题。NVO应用程序设计和软件被描述为与设计之间的关系问题。每个部分还包括一个讨论在执行NVO软件操作时软件如何运行的问
11、题。以下部分指向类型名;请注意,当运行在一起时,他们是指一个类名。在Java命名类的公约里利用每个词的类名,使得每个单词之间不留空格(例如,RootOverlayManager)。4.1 覆盖管理器和覆盖对象 NVO显示对象由许多单独的面板。如图一所示,这是一个面板选择游标,一个用于输入基地时的,触发控制面板时的面板。NVO显示里最大的区域是绘图窗口,就是发生如绘图数据,背景图,游标等多图形活动的矿口。设计的问题是模块化。如果处理绘图窗口的所有代码都在一个面板对象,那么很快就会变得非常大。大型的软件很难理解,修改和维护。一个面向对象的关键原则是保持对象定义良好和模块化,是为了保持绘图窗口,覆盖
12、管理类和覆盖对象类的设计模块化。覆盖管理器类管理策划中的任意数量的覆盖对象窗口。窗口里覆盖管理器管理策划任意数量的覆盖对象。目前,有四个NVO覆盖对象:背景颜色,沿着边界tic标记线的网格,绘制数据,和游标。图3显示了覆盖管理器设计方案的一个类层次结构。覆盖管理是一个容器来覆盖,它包含当它描绘方法被调用时递归地描绘每个覆盖。覆盖管理器将覆盖对象存储在一个向量,它需要添加新的覆盖和删除覆盖要求。覆盖管理器处理图形覆盖作为一个图像,就是双缓存,高速缓冲存储器来提高处理速度。如果有什么变化图片就更新。覆盖管理器响应模式更新,例如直接的、非缓存等。NVO目前策划源自DSP的时域数据,但覆盖管理器允许添
13、加任何绘图叠加的灵活性,比如从一个快傅里叶变换(FFT)的频域数据。 图3覆盖类层次结构覆盖对象是一个抽象描绘方法的抽象类。它提供了所有所需的访问器方式,例如协调与叠管理器对象加的方法,改造和更新叠加,叠加和绘画。(一个对象的访问器方法,允许其他对象来访问其数据)。一个新的覆盖对象简单子类覆盖对象,提供具体的实现方法来描绘它的图形叠加信息和使用提供的访问器方法。例如,网格覆盖对象覆盖了抽象描绘其母的方法,和使用AWT方法来绘制线条和tic标记。 每个覆盖对象还实现了一个公共接口称为覆盖。叠加类提供了三个接口:油漆、重塑和设置覆盖。因为Java并不直接支持多重继承,覆盖类的目的是提供一种方法给类
14、,即不覆盖对象的子类,与覆盖管理器进行交互框架。在实时执行NVO期间,用户可以打开和关闭通道。当一个用户发出请求打开一个通道,一条消息通过服务器发送到适当的DM来打开请求的通道。如果DM可以打开通道,它发送一个确认消息给客户端通过服务器。一旦客户端接收到确认消息,一个新的策划覆盖由覆盖管理器创建和管理。当用户关闭通道,然后覆盖被移除。这种设计允许任意数量的策划覆盖显示在窗口中。4.2动态GUI建设NVO显示为用户提供了许多不同的GUI控制功能。其中一些控件,如水平扩展和交互式游标,总是保持不变。因此,他们可以在软件初始化时间时中的Java构造函数方法创建。其他功能像数据源选择很大程度上取决于测
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