当前，为了有效维护社会公共安全、预防各类可能戕害平安稳定大局的暴力事件发生，安防领域愈来愈倾向于运用新技术、新产品来强化安检措施，夯实安全堡垒。特别地，在各类安保敏感重地，一种基于谐波雷达，专用于检测隐匿目标、排查违禁携带物品的非线性结探测器（Non-Linear Junction Detector，NLJD）逐渐成为安检闸口广泛使用的利器之一。所谓非线性结目标既包括含有PN结点的半导体电子设备，也包括含有金属结的金属物体。当下，国产的非线性探测器主要工作在L波段（频率范围1—2GHz），这类产品对外形较大的目标定位较准。但是，面对层出不穷的微型化电子设备，逐渐暴露出探测目标存在盲区、报警灵敏度低、抗干扰性能差等诸多掣肘，无法真正满足消弭安全隐患与周界之外的应用亟需。为了解决L波段非线性结探测器面临的挑战性问题，探测器的工作频段逐步由L波段向S波段（频率范围2—4GHz）过渡。当下，成熟的国产化S波段产品仍然鲜见，因此，研制S波段非线性结探测装置具有现实意义，论文工作即是在这样的背景下展开的。从本质上看，S波段非线性结探测装置是一个以探测非线性结目标为中心，以计算机技术为基础的嵌入式系统。而与执行探测任务密切相关的基波发射模块、谐波接收前端和信号处理终端等部件是该系统的专用外设。因此，论文将依托于上述相关硬件平台，着重从嵌入式系统的视角，以软件工程的理论、方法为指导，围绕非线性结探测装置主要的软件开发工作，选取系统在实现过程中的一些关键技术、方法作为重点进行关注。主要工作如下：第一，从擘划系统宏观体系框架入手，提出了用于指导论文工作的非线性结探测系统架构设计方案。非线性结探测器由嵌入式计算机系统和执行装置两大部件组成，选取Android4.0操作系统和ARM Cortex-A硬件平台来实现非线性结探测各模块的整合与协作，体现了软、硬件互相依赖，协同设计的嵌入式特性。第二，在嵌入式非线性结探测系统的软件基础设施层，根据硬件平台特性，对系统核心软件进行选型、配置、裁剪和编译，以开放定制方式实现了Android向ARM硬件平台的移植。论文阐述了嵌入式系统软件平台的基本组成，在建立了U-boot引导程序，对samsung版本的linux3.0.8内核进行适应性裁剪配置，挂载YAFFS2根文件系统之后，通过烧写操作将Android4.0成功部署到OK210-A开发板上，从而为系统软件的开发、调试和运行提供了底层支撑。第三，在嵌入式非线性结探测系统的硬件抽象层，利用JNI技术，在嵌入式计算机系统与执行探测的硬件外设之间提供了基于板载RS232串口的通信方案。论文遵循在Android应用中调用非托管代码的技术流程，设计了带有串口打开和关闭本地方法声明和调用的SerialPort类，分析了javah生成器输出的本地方法所需的头文件（.h），基于C函数原型定义给出了本地方法的实现源码，最终编译得到了含有本地方法实现的动态连接库。上述工作为非线性结探测装置在Android高层与基波发射模块、谐波接收模块之间通过串口传输控制指令提供了使能机制。最后，在嵌入式非线性结探测系统的用户接口层，基于Android UI框架，着重探讨了构建非线性结探测器高层应用的具体工作。论文规划并实现了探测系统的UI交互界面，在遵循Android UI单线程模型原则下，以案例方式给出了利用Handler机制实现UI操作线程安全的具体方法。论文工作是“非线性结探测装置研制”项目的有机组成部分，项目成果最终物化一个S波段非线性结探测器。与L波段非线性结探测器相比，该装置有效增大了非线性结目标的散射面积，在提高探测距离和定位精度的同时，增强了稳定性和可靠性，进一步减少了虚警、漏警事件的发生，具有实用价值。