为了满足日益增长的综合测试需求,功率波形分析仪应运而生,该仪器整合了示波器和功率分析仪的功能,应用场景十分广泛,研究一款这样的综合测试仪器对于电子信息产业未来发展意义重大。本文以功率波形分析仪为研究背景,该仪器整体基于采集板卡+FPGA+工控机的硬件方案,拥有4个功率单元,同时支持示波模式和功率模式。人机交互和数据处理是决定功率波形分析仪使用体验和性能的关键,因此本文重点研究这两部分的软件设计及实现,主要内容如下:1、总体软件架构设计。为解除业务耦合,提升系统可扩展性,使用分层+模块化的总体软件设计;为提升系统的多任务并行处理能力,结合任务执行特点构建分工明确的多线程架构,从而提升系统运行效率。2、本地人机交互软件设计和实现。在界面方面,对导航窗口按键消息处理和窗口复用技术进行研究;在通用组件方面,通过设计和实现分页列表控件和编辑框软键盘,改善使用体验;另外,基于键值和消息处理模块实现一种通用的人机交互模型,以提升系统扩展性。3、远程人机交互软件设计和实现。基于B/S架构实现远程人机交互功能,完成通信模块、服务端、前端网页和权限校验模块的软件设计及实现,使得用户可以通过浏览器访问和控制功率波形分析仪,扩展了功率波形分析仪的人机交互方式。4、数据处理研究。本文对传统功率参数运算进行优化,实现了一种功率参数自定义运算方案,将功率参数运算的选择权交给用户,使得功率参数按需运算成功在功率波形分析仪中实现,不仅提高了功率参数的运算效率,同时也改善了用户使用体验。另外,针对部分时基档位波形显示效果不佳的问题,本文对比和分析各种插值算法,最终选用分段三次拉格朗日插值算法和分段线性插值算法进行应用,使得波形显示效果得到改善。最后,本文基于控制模块和历史数据缓存队列实现了一种历史波形循环缓存方案,使得历史波形数据可以在内存空间中循环有序缓存,从而方便用户更好地记录和分析历史波形。基于以上研究,本文在功率波形分析仪平台上进行了总体软件测试和验证。测试结果表明,功率波形分析仪的各项功能均正常,符合预期设计要求。