霍尔承压水位信号传感器及应用

本文针对潜艇救生设备中的水位信号的有效传感与检测问题,从霍尔效应入手,阐述了霍尔水位信号传感器的制作原理和相应的电气设备的技术参数.通过使用检验与测试,结果表明这种微型传感器可靠而有效.     

无线传感网络的海上多信道通信技术

在现代海上通信系统中,基于多信道传输的无线通信技术因具有良好的信道吞吐容量及较高信号传输率而应用广泛。但海面多信道传输具有多径干扰及通信传输网络在多信道分布不均匀的缺点,因而基于无线传感器的信号采集及传输网络在海上开发及军事方面也得到了应用。本文在研究现代海上无线传感网络及多信道通信系统的基础上,利用分簇原理设计优化现有的多信道无线传感网中的MAC算法,并进行仿真。     

面向海洋监测的船舶无线传感网络节点部署方法优化

传统无线传感网络部署方法在海洋监测领域应用中,由于无线传感器数量、信号覆盖范围以及节点相关参数无法相互匹配,导致无线传感网络节点间的衔接异常,无法有效覆盖传输范围。针对上述问题本文提出面向海洋监测的船舶无线传感网络节点部署方法优化,首先通过传感分布算法,对传感网络分布位置进行模型建立分析,得到准确的无线传感器建立的位置参数;接着引入安全节点算法对分布的网络传感器信号进行交互安全计算,保证信号的稳定;最后,通过引入QDP粒子算法,对传感网络节点目标信号进行优化,最大化提升部署节点的有效利用率;并通过仿真实验证明提出方法的有效性与可行性。     

船舶强噪声电子电力设备微弱故障信号获取系统

故障信号获取在船舶电子电力设备故障检测中具有重要作用,获取的故障信号质量越高,检测结果越好。为此,针对传统故障信号获取系统在面对强噪声干扰下,采集到的信号质量较差的问题,研究一种强噪声下船舶电子电力设备微弱故障信号获取系统。该系统在软件程序指导下,利用传感设备、通信设备以及DSP实现信号采集、处理、传输、分析、显示等功能。经测试,面对强噪声干扰,本系统采集到电子电力设备微弱故障信号信噪比要大于传统系统,由此说明本系统获取的信号质量更高,更有利于设备故障检测。     

船载监控网络节点信息感知信任度模型

准确感知信息是船载传感网络的重要难题,船舶复杂的舱室结构和金属材质在一定程度上会影响无线传感节点感知信息的准确性。对此,在分析船舶环境及无线信号传输特性的基础上,针对船载传感网络的拓扑特性,利用无线传感网络的时空相关特性,建立节点信息感知信任度评价模型。通过仿真试验分析,验证这种利用网络拓扑特性对节点信息进行感知的信任度评价模型是有效的。     

随机波动水下传感网络异常信号衰退测量方法

传统网络异常信号衰退测量方法中采用的测量算法无法对动态传感数据信号状态进行准确识别,导致传感网络异常信号衰退测量整体状态下降,可行性降低。针对上述问题提出随机波动水下传感网络异常信号衰退测量方法。首先针对随机波动的异常信号特征,引入多特征异常衰退信号识别算法,对全局信号进行多特征计算,准确对异常衰退信号进行特征化提取建模;然后,引入光导衰退信号定位算法对特征下衰退信号进行系统化计算转换,达到准确定位异常衰退信号的目的。通过仿真实验对提出方法中的算法进行误码率均值对比测试,证明提出方法的准确性与可行性。     

基于傅里叶变换的舰船通信低频信号传输精度分析

针对当前低频信号传输精度分析效果差等不足,以改善当前低频信号传输精度分析结果为目标,设计了基于傅里叶变换的低频信号传输精度分析方法。首先了解当前低频信号传输精度分析研究的现状,找到当前各种分析方法的局限性,然后采集低频信号,采用傅里叶变换对低频信号进行处理,得到低频信号的频带分量和残余分量,并采用灰色模型和神经网络对其进行分析,最后通过傅里叶逆变换得到低频信号分析结果,并进行低频信号传输精度测试。本文方法的低频信号传输分析精度超过了95%,同时低频信号传输分析速度快,具有十分广泛的应用前景。     

光子晶体光纤在船舶射频信号延时控制中的应用

船舶射频信号延时会导致信号远距离传输受限,造成数据丢包。为此,研究光子晶体光纤在船舶射频信号延时控制中的应用。该研究描述光子晶体光纤通信网络时延变化,确定影响延时因素,建立测试程序,测试光子晶体光纤信号传输延时,最后根据测试结果,建立延时控制结构,利用GPC(广义预测控制)算法实现光子晶体光纤在船舶射频信号传输时的延时控制。试验结果表明,所提方法应用下,船舶射频信号延时缩短,证明了本文研究的有效性。     

基于Zigbee网络的船舶环境信息采集系统

为了提高船舶的实时监控能力,需要进行船舶环境信息采集,提出一种基于ZigBee网络的船舶环境信息采集系统设计方法,进行系统的总体构架,系统包括传感器基阵模块、信号放大检波模块、滤波器模块、总线传输模块和数据存储模块。采用ZigBee作为分布式传感器的组网结构模型,采用树形和星型网络拓扑结构相结合方式进行船舶环境信息采集的传感组网设计。在ARM Cortex-M3内核中进行船舶环境信息采集系统的嵌入式开发,进行模块化设计和集成电路设计。最后进行仿真测试,结果表明,该系统能有效实现船舶环境信息采集,采集信号输出的抗干扰性较强,检测率较高。     

船用无线传感网络最优通信节点选取方法

传统无线传感网络最优通信节点选取方法对于船舶而言,存在最优通信节点选取性能较差的问题。为此,设计一种船用无线传感网络最优通信节点选取方法。首先获取船舶用无线传感网络各方面的性能参数,包括链路带宽、消耗功率、传输数据包延时以及面积消耗。根据获取参数,利用射线跟踪法对船舶用无线传感网络在船舶上的信号传播实施仿真。根据船信号传播仿真结果,构建最优通信节点选取模型,对船用无线传感网络的最优通信节点进行选取。为了证明船用无线传感网络最优通信节点选取方法的最优通信节点选取性能较好,将传统方法与该方法进行最优通信节点选取性能对比实验,实验结果证明该方法的最优通信节点选取性能优于传统方法。     

能量均衡自适应压缩感知在船舶无线传感网络中的研究

传感器与射频技术不断发展,无线传感网络在海洋开发、航运及军事中的应用越来越多。无线传感网络是集数据采集、信号传输、算法处理于一体的网络,与陆地相比,传感节点的能量供给不方便,随着采集传输数据量的增加,网络生命周期越来越短。同时无线传感网络由于利用分布式的多传感器节点,数据采集的冗余度较高。本文利用压缩感知技术对原始数据进行压缩重构,降低数据维度,并通过负载均衡提高各节点能量利用率及网络生命周期。     

一种干涉合成孔径声纳信号源系统的软件设计

本文介绍了干涉合成孔径声纳信号源系统的软件设计过程,主要阐述了SOPC的系统设计过程、DMA数据传输方法、信号产生方法等.最后通过系统的部分测试结果表明能够达到要求.     

船舶无线传感网络节点数据的采集方法研究

通过对船舶无线传感网络节点数据,进行船舶无线传感组网设计,提高对船舶运行状态的分析和监测能力,提出一种基于量化融合跟踪和多线程总线调度的船舶无线传感网络节点数据的采集方法。进行船舶无线传感网络的路由拓扑结构设计,进行网络节点的最优分布路由控制和定位。在传感器节点优化定位算法设计的基础上,进行数据采集系统的硬件设计,采用32位数据总线进行船舶无线传感数据的高速捕获和总线传输,在FIFO RAM缓冲区采用连续脉冲冲激方法进行数据激发,将采集的数据存储在SCSI数据硬盘和局部总线中,实现数据实时调度和分析。测试结果表明,该采集方法能有效实现船舶无线传感网络节点数据的多线程多通道采集,数据检测和输出的准确性和实时性较好。     

自主水下航行器内部通信传输信号延时消除方法研究

自主水下航行器内部通信采用的传统信号传输算法,在日常航行器内部通信信号传输过程中,经常出现传输延迟过高的问题,因此针对问题提出自主水下航行器内部通信传输信号延时消除方法研究。通过对延迟问题产生原因进行分析,找到信号传输能量耗尽参数;根据参数与信号数据节点传输量间的关系,建立延迟节点消除关系函数;最后由关系函数引入粒子群延迟消除算法,实现延迟节点消除。通过仿真实验对提出方法进行测试,证明提出方法在延迟消除方面的有效性与稳定性。     

信号多普勒的仿真模拟与测试方法

提出实验室条件下生成信号多普勒效应的2种方法,一种是基于Matlab环境的仿真重构方法,另一种是基于计算机对接的传输模拟方法。给出了信号多普勒时域和频域的数学表述,在定量分析白噪声信号多普勒容限特性的基础上,对信号仿真模拟进行了测试验证。结果表明,实验室静态测试与理论分析一致,海上动态测试进一步证实了这一结论。     

卡尔曼滤波在船舶无线传感网络节点定位中的应用

基于无线传感网络的信号传输在海航及海上开发中的应用越来越广,无线节点定位精度对网络的通信性能有较大的影响,无线传感网络中的节点定位技术是海上通信领域研究的重要方向。RSSI是一种利用传感器节点信号强度的定位测量方法,但由于海上的噪声干扰及地形影响,其定位精确度较低,已经越来越不能适应无线传感网络节点定位精度要求。本文将卡尔曼滤波算法应用到以信号强度为观测值的节点定位中,极大地提高了定位精度。     

网络入侵探测节点倒追定位系统设计

无线传感网络在各类海上船舶信号采集及传输中应用非常广泛,其具有组网灵活、数据传输性能良好、实时性高等特点。网络安全一直是无线传感网络研究的重点,现在海上船舶一般通过身份认证或加密技术保障网络的安全,但还是不可避免受到外界恶意攻击,需要对恶意入侵快速定位。本文重点研究网络入侵探测节点倒追定位对入侵行为的跟踪检测,设计一种自适应的无线传感网络入侵行为检测算法,能实时检测网络异常行为,最后进行仿真。     

RTG编码器反馈信号干扰问题的新型解决方案

为解决因拖令电缆屏蔽层老化而产生的编码器反馈信号干扰问题,提出并实施一种采用电流信号传输模式的新型解决方案.将编码器原先的电压信号传输模式转换为电流信号传输模式,从而保证在除去屏蔽层作用的前提下,编码器的反馈信号能正常传输.该方案取得良好经济效益.     

基于光电复合缆的水声信号采集发射传输系统

众所周知水下电磁环境复杂,在水下采用电缆传输电信号非常容易受到海洋电磁环境干扰,并且随着距离的增加,电信号受到干扰和衰减也就越大.因此水下中长距离的信号传输采用光电复合缆传输是一个比较好的选择,光纤用来传递水声信号,电缆用来传输电力.因此本文设计了一种基于光电复合缆的水声信号采集发射传输系统,能够很好地解决上述问题.本设计将要采集和发射的水声模拟信号在采集发射端和主机端转换成光信号,端到端之间的传输采用光信号,而采集发射端的供电则由光电复合缆的电缆提供.     

基于PSD传感和视频图像技术的人字闸门合拢对中状态监测装置研制

以三峡船闸人字闸门合拢对中状态为研究对象,应用PSD光电位移传感技术和视频监控技术,确立了基于PSD传感技术的人字闸门门缝、错位检测方案和基于视频图像技术的人字闸门合拢对中监控方案,完成了监测装置的研制安装和调试试用。通过设备调试和试用:人字闸门门缝、错位检测误差均小于10%,满足人字门功能使用需求;人字闸门门缝、错位检测值信号实时传输至现地和集控系统;人字闸门合拢对中视频信号实时传输至集中监控系统;门缝、错位过大时,集控系统报警提示及时准确。