船载监控网络GPS高频信号自动捕获系统

针对传统系统存在捕获准确率低的问题,设计了船载监控网络GPS高频信号自动捕获系统。根据系统总体结构,控制系统参数,从优化射频电路和引入C/A码发生器2个角度设计硬件结构。采用锁相跟踪法分析窄带跟踪路线,并对信号进行扩频处理,待延时到1～3个半码片后直接对位置进行搜索,由此获取自动捕获模型,实现高频信号自动捕获系统研究。由实验分析结果可知,该系统最高捕获准确率为98%,为信号高效接收提供保障。     

基于稠密度聚类的船载通信微弱信号自动增强方法

船载通信信号在传输过程中受各种因素的影响存在被削弱的现象,使得原始信号变成了微弱信号,如果不进行增强处理,会延长数据传输时间以及造成信噪比过小,影响通信质量。针对上述问题,提出一种基于稠密度聚类的船载通信微弱信号自动增强方法。该方法主要分为3步:第一步进行小波去噪处理,降低噪声对原始信号的干扰;第二步利用稠密度聚类方法对微弱信号进行聚类检测,加快信号增强处理效率;第三步对检测出来的信号进行补偿,增强信号特征。结果表明:与传统船载通信微弱信号自动增强方法相比,本方法处理后,数据传输延时值缩短3.8 s,信噪比增大8.3 dB,解决了传统方法存在的问题。     

强干扰下多路电子通信信号自动捕获算法研究

传统捕获算法性能较差,无法自动捕获伪码,为了解决这个问题,提出强干扰下多路电子通信信号自动捕获算法。在强干扰下搜索多路电子通信信号,以此限制伪码长度和频偏范围,并依据非线性相位原理调制多路电子通信信号参数,在此基础上,结合多普勒频偏频域补偿原理,实现对伪码的自动捕获,考虑到强干扰下自动捕获速度问题,采用循环谱快速捕获原理计算多路电子通信信号的各项参数,使得自动捕获的速度更快,由此,完成多路电子通信信号自动捕获算法的设计。在实验中,为对比2种算法的性能,设计自动捕获过程,实验结果表明,所提算法性能更好。     

船载移动网络通信系统的异常信号检测系统

受到移动载波信号干扰源波动的影响,船载移动网络通信系统在使用过程中,容易出现信号异常现象,严重影响通信传输质量。因此,提出船载移动网络通信系统的异常信号检测系统。首先,根据船载移动网络通信系统硬件特点,创建异常信号检测系统数据的对接硬件。通过构建信号常态模型与异常信号的检测计算,完成对提出检测系统的设计描述。最后,通过对设计系统使用前后数据的对比,证明设计系统对船载移动网络通信系统的异常信号,具有较强的检测作用。     

物联网中船舶远程通信微弱信号检测系统设计

船舶远程通信信号过于微弱,检测起来十分困难,传统的检测系统硬件和软件工作联系不密切,能够检测到的范围很小,具有局限性。为了解决此问题,基于物联网技术设计了一种新的微弱信号检测系统,分别对硬件和软件部分进行设计,硬件部分由采集器、放大器、过滤器以及微弱信号处理器4部分组成,软件编程有通信信号采集、微弱信号放大、干扰信号过滤和微弱信号处理4步。与传统检测系统进行实验对比,结果证明研究的系统检测范围广,具有很好的发展空间。本研究对于船舶通信有一定的指导意义。     

北斗卫星船载导航信号并行捕获算法

信号捕获作为实现北斗卫星船载导航的第一阶段,也是最重要的一环,为此研究基于北斗卫星船载导航信号并行捕获算法,在短时间内捕获卫星信号,为船舶提供高精度的定位和导航服务。建立北斗卫星导航信号模型,依据模型生成的北斗卫星导航信号,采用傅里叶变换（Fast Fourier Transformation,FFT）算法以及快速傅里叶逆变换（Inverse Fast Fourier Transform,IFFT）算法,通过并行频率搜索和并行码相位搜索分别将伪随机码相位、载波频移的二维搜索变成一维进行并行搜索,获取北斗卫星信号的伪随机码和载波频移,实现北斗卫星船载导航信号并行捕获。实验结果表明,该算法可以成功地捕获船载导航信号,并且捕获耗时短;对船载导航信号的载波频率估计误差小。     

分布式船舶通信信号系统的优化设计

传统船舶通信信号系统不仅复杂性高,而且性能差。为此优化设计了一种分布式船舶通信信号系统。分析了当前常见船舶通信信号系统的弊端,给出分布式船舶通信信号系统中地面系统和船载系统的实施方案,依据差异原则设计系统结构。介绍了系统通信控制服务器设计过程,硬件安装选用简单易实现的CBCI插卡方式。分析了容错与安全管理单元设计过程,给出FPGA内部结构和通信模块设计过程,通过通信信号供电单元为系统供电。软件设计主要包括通信接口软件与信号控制算法设计。实验结果表明,所设计系统性能优。     

数字化直接序列扩频接收机设计与实现

介绍了一种数字化DS/BPSK导航接收机设计方案与实现。该接收机采用了基于FPGA的硬件设计,结合数字信号处理算法完成信号的捕获、跟踪、位置解算。捕获采用大步进串行捕获方案,采用Tong算法判决策略,伪码跟踪采用全数字超前-滞后跟踪环(DDLL),载波跟踪采用全数字Costas环(DPLL)。最后对这种设计方案进行了试验。     

有限传输路长的船舶匿名通信系统设计

船舶匿名通信系统信息传输延时长一直是传统船舶通信系统的主要弊端。对此设计有限传输路长船舶匿名通信系统。通信系统的硬件部分设计了内部芯片组和外部数字方位仪子模块、数字磁罗经子模块以及GPS通信信号接收机子模块;软件部分设计了1套高精度信号提取算法,可以将硬件部分传输的通讯信号进行算法加精,提取传输信息,实现高速率船舶匿名通信。实验证明,设计的船舶匿名通讯系统比传统通讯系统单位时间内信号传输率高20 G,固定通讯信息量传输时间减少2.2 s,可以有效减少船舶通讯延时。     

多功能北斗船载导航终端信号偏差实时监测方法

传统北斗船载导航终端信号偏差监测方法存在时延长、监测实时性较差问题,为此设计新的多功能北斗船载导航终端信号偏差实时监测方法。建立多功能北斗船载导航终端信号模型,在此基础上,通过线性搜索算法捕获多功能北斗船载导航终端信号,并对其实时跟踪,完成多功能北斗船载导航终端信号偏差的实时监测。通过对比实验结果可知,与传统方法相比,提出的监测方法时延更短,具有更强的实时性,验证了所提方法的优良性能。