小波理论在船舶声呐设备被动降噪中的应用

当船舶航行在广阔的洋面时,由于海洋背景噪声的强烈干扰,船载的声呐探测设备性能会受到非常强烈的干扰,从而给出错误的反馈信息,造成船舶航行安全隐患。因此必须加强船舶声呐设备的抗干扰能力。本文主要针对船舶声呐设备的特点,对不同的工作频段进行信号增强处理,使得有用信号的比率进一步提高。同时针对普通民用声呐设备性能弱的缺点,结合小波算法,增强了其信号处理能力,通过提高信号的线性度,强化了信道的质量。通过仿真,可以发现,信道的通信能力获得了较大的提高,对多种噪声的抗干扰能力也获得了较为明显的改善。     

海底辐射噪声的统计学特性研究分析

在复杂的海洋环境中,各种不同用途的船舶要互相通信,就不可避免发生干扰。这些干扰源可能来自海底的地震、船舶螺旋桨的振动或其他船舶的雷达设备。而海底的辐射噪声常常会导致船舶之间的通信发生故障,只有有效抑制背景噪声,减少背景噪声,才能提升船只航行的安全性能。本文研究海洋海底辐射噪声的主要来源,结合非平稳噪声特性估计算法,对噪声信号进行优化分类。通过对噪声信号的功率进行估算,得到噪声的粗略估计。在Matlab中计算得到噪声估算曲线,验证此算法的合理性。     

语音信号技术在船舶导航系统中的应用

在航海技术快速发展的带动下,船舶技术随之得到进一步发展,与航行安全密切相关的导航技术日趋完善。传统的导航系统在报警时通常都是发出机械式的响应,需要通过观察的方式才能获悉其中的内容,这在一定程度上影响了船舶的航行安全性。语音信号技术的出现,给这一问题的解决提供了途径,可以在船舶的导航系统中,对语音信号进行合理运用,以此来提升导航报警的有效性。在对语音信号进行应用的过程中,要通过合成的方法获取新的语音,并以编程的方式,将合成的语音加入到导航系统中。     

基于以太网的船载通信航行数据记录仪的数据优化

船载通信航行数据记录仪具有非常重要的作用,它通过采集船舶GPS定位系统、计程仪、VHF(低、高频)通信设备和雷达系统的输出信号,以一种安全、可靠的方式保存下来,一旦船舶发生事故,可以通过数据记录仪获取事故发生前船舶的航行状态以及当时的气象环境条件。本文的主要研究内容是船载航行数据记录仪的数据优化等内容,将以太网技术应用于航行记录仪的数据传输和处理过程,并设计了基于以太网技术的航行记录仪雷达信号数据处理系统。     

基于DASP的船舶舱内噪声信号测量系统研究

研究了基于DASP软件系统的船舶舱内噪声信号采集系统,且系统在海上航行船舶舱内准确地测试了舱内噪声信号,很好地监测了室内噪声环境。海上试验结果表明该系统具有较好的可靠性和可操作性,测试数据说明船舶舱内噪声信号具有较好的频谱特性,十分便于舱内噪声的监测和研究。     

船舶通信信号传输算法优化

船舶通信信号在传输过程中,为了提升信号的清晰度与传输能力,通过滤波器内的滤波算法对信号噪声进行降噪处理。但是,传统滤波算法在噪声去除过程中,由于未分离正常通信信号与噪声信号,导致滤除噪声过程中对相邻正常信号造成损伤,降低信道传输码率,影响信号传输速率。为此,提出船舶通信信号传输算法优化。通过对通信信号建立船舶通信信号分布模型,获得信道内正常信号与噪声信号的分布状态;在优化算法中引入噪声分离策略,将噪声信号源与正常信号源进行分离;通过多标签抗扰算法对分离噪声源进行抑制消除,从而达到清晰信号,提升传输速率的目的。对比实验数据表明,采用提出算法优化后通信信号的传输速率与清晰度,明显优于传统传输算法,更适合实际船舶通信信号传输应用。     

基于传感网络的舰船航行系统振动检测

传统船舶航行系统振动检测获取的检测结果,受到整体检测工具的影响,其信号契合度较低。为了有效解决这一问题,设计基于传感网络,以F-P滤波调解为核心设计新型船舶航行系统振动检测方法。利用数据信号反射模和滤波腔,进行信号滤波调解,选取完整振动信号波,根据数据极值,对其进行模态分解生成IMF数据值,减少数据噪声,对信号进行有序隔离,采用Colerra数据集算法提取船舶振动信号特征,计算Colerra数据核值,将最优核值进行有序排列,即可获取当前振动检测结果,实现船舶航行系统的振动检测。通过仿真实验分析设计振动检测方法的性能数据,实验结果表明应用新设计的振动监测方法获取到的检测数据信号,最大频谱测量值准确度提高了29%,最小频谱测量值准确度提高27%,可以有效提高信号契合度,具有实际应用价值。     

基于北斗短报文与4G的内河船载智能终端船岸通信技术

针对我国部分内河流域存在4G信号覆盖盲区,尤其位于山区航道的4G信号覆盖盲区,导致内河船舶通信应用受到限制、关键时刻可能没有信号等问题,在4G信号覆盖区内以4G通信为主,通过4G通信与岸基进行信息的双向传输;在4G信号盲区内,切换成北斗短报文通信,以保证内河船舶航行过程中通信的连续性。经过多次测试验证,该技术可实现内河船舶在航行过程中与岸基的无间断通信。     

基于小波分析技术的船舶测试信号分析

船舶测试信号的精确度直接影响着船舶航行的安全性,在信号采集过程中,船舶信号易受到船体自身机械运动、水动力等因素的影响,使信号中含有大量的噪声,降低测试信号精确度。而小波分析技术在时频域分析中具有一定优势,将其应用到船舶测试信号分析中,可去除信号噪声,达到最佳的去噪效果。本文分析了船舶测试信号的噪声来源,介绍了小波分析技术的应用方法,并深入研究了小波分析技术在船舶测试信号分析中的应用。     

船舶动力定位系统非线性估计滤波器的设计

随着航运业发展,海上航行船舶的密度及体积越来越大,如何控制船舶航线的误差精度是保障航行安全的关键。船舶动力定位系统分析船舶受到的海风、海浪等综合外力,利用推进器产生的作用力平衡各种外力,使船舶按照既定航向及速度航行;同时,采集的综合外力信号混有测量噪声、低频运动等各种非线性因素。本文建立了船舶动力定位系统受力模型,针对船舶航行中的各种外力干扰因素设计了非线性估计滤波器,对干扰动力进行滤除,最后进行仿真。