基于MESH网络的舰船无线通信多信道分配方法

舰船通信受海上环境的影响,导致其噪声以及信号不稳定,传统的舰船无线通信多信道分配方法已经无法满足舰船通信要求,出现网络吞吐量差的问题。为此,设计一种基于MESH网络的舰船无线通信多信道分配方法。引入干扰模型对舰船无线通信多信道的当前状态进行评估,并优先考虑负载量较大的链路分配更多的带宽,判断信道负载以及节点优先级,设定舰船无线通信多信道分配标准,以此完成舰船无线通信多信道分配。经实验证明,此次设计的基于MESH网络的舰船无线通信多信道分配方法比传统方法网络吞吐量高,能够满足舰船无线通信多信道分配需求。     

舰船无线通信中5G信道资源分配算法设计

设计船舶无线通信中5G信道资源分配算法,在增大舰船无线通信网络吞吐能力的同时,改善网络通信质量。基于非正交多址技术的上行链路D2D舰船无线通信网络模型,在D2D发送用户与若干个D2D接收用户之间建立数据通信信道,生成D2D用户组,将D2D通信网络最大吞吐量作为优化目标,构建满足蜂窝、D2D用户接收信号SINR阈值等约束条件的5G信道资源分配模型,采用用户-子信道双边匹配算法获取子信道分配策略,利用注水功率分配算法确定D2D用户组功率分配策略,实现舰船无线通信的5G信道资源分配。结果表明：该算法可实现舰船无线通信网络5G信道资源分配,允许40个D2D用户组接入到通信网络中;NOMA传输机制下的网络吞吐量高于OMA机制,数据传输速率达到220 bps以上,干扰度小。     

一种改进的Jakes’信道模型及仿真

由于无线通信环境中存在的诸多不确定因素以及其在现代无线通信系统中的重要作用，合理的无线信道成为通信系统仿真研究的重要目的。确立信道仿真模型的目的就是为了尽可能的得到实际信道的统计特性，该文针对Jakes提出的信道模型，通过仿真来分析其局限性，并参考其中的谐波叠加（sum of sinusoids，SOS）法，来建立一种采用了随机分支增益、随机初始相位和有条件的随机多普勒频率改进的信道模型。     

舰船天线间耦合干扰解决方案探讨

舰船天线间的耦合干扰是舰船电磁干扰的一种重要形式,影响着舰船作战性能的正常发挥.提出采用自适应干扰对消方案来解决舰船天线间的耦合干扰,并通过一个典型算例对这一方案的实施效果进行了数值仿真.仿真结果显示,自适应干扰对消方案在理论上可以比较好的解决舰船天线间的耦合干扰.最后对自适应干扰对消方案的工程实施进行了简单的讨论,指出了一些可能会遇到的问题.     

舰船无线通信多信道参数的抗干扰控制研究

频率跳闪和多导位数据技术是传统的舰船普遍使用的通信抗干扰技术,随着技术的进步大多数舰船通信设备逐渐趋向于低频化,因此传统抗干扰技术已经不能满足当前现状,为此提出了无线通信多信道参数的抗干扰控制研究。采用瞄准式定向过程对多舰船使用阻塞式抗干扰进行频率覆盖抗干扰。在用自适应非线性顶测滤波的方法计算出舰船低频波段进行过滤后的通信要频后,使用纠错编码完成通信抗干扰。实验数据表明,提出的无线通信多信道参数的抗干扰控制研究能够有效进行多舰船的低频抗干扰。     

基于神经网络的舰船通信网络信道均衡控制研究

舰船通信系统的信号噪声源包括外界干扰噪声、码间干扰噪声和设备白噪声等,这些噪声信号会降低船舶通信系统的精度,因此,采用恰当的策略进行舰船通信系统的信号处理是一项热点研究。本文介绍舰船通信网络的信道均衡化原理,基于模糊神经网络算法设计了通信网络的均衡化控制器,并进行了通信网络的信道均衡化特性仿真试验,取得良好的效果。     

基于神经网络的舰船电气设备智能优化控制

舰船电气设备智能控制常采用PID控制方式,由于PID控制方式不具备没有自适应能力,当发生较大干扰时,舰船电气设备智能控制效果差,在较长时间后达到平稳状态。为了提升舰船电气设备智能控制效果,提出了神经网络的舰船电气设备智能优化控制方法。首先分析舰船电气设备智能控制原理,确定影响舰船电气设备智能控制性能的PID关键参数,然后引入神经网络对关键参数进行实时整定,以适应舰船电气设备外界条件变化,最后采用Matlab 2018仿真软件实现舰船电气设备智能优化控制仿真实验。与PID舰船电气设备控制方法相比,本文方法的舰船电气设备智能控制性能得到了明显改善,在发生较大的干扰条件下,可以在有效时间达到平稳状态,震荡时间短,提高了舰船电气设备对环境变化的鲁棒性。     

舰船多信道无线网络抗干扰算法设计

为提升舰船设备通信质量及稳定性,设计舰船多信道无线网络抗干扰算法。建立舰船多信道模型,获取舰船多信道网络信号,提取舰船多信道网络干扰信号特征、计算干扰信号特征数据邻域距离、可达距离和异常因子,从信号中挖掘干扰信号;改进小波阈值算法对舰船多信道无线网络干扰信号进行抑制,实现舰船多信道无线网络的抗干扰。实验结果表明：该算法应用后,舰船的多信道无线网络的频率变化稳定,抗干扰效果较好,可保证接收端完整接收发射端的信号。     

基于AR模型的瑞利衰落信道仿真

介绍了无线通信中的衰落信道,如Rician信道和Rayleigh信道.在此基础上给出了三种对瑞利衰落信道的仿真方法.通过对算法的分析,文章最后给出了对AR模型法的MATLAB仿真,仿真表明了该算法的有效性.     

舰船设备抗冲击性能校核评估系统概念设计

通过对舰船设备冲击试验现状以及计算机建模仿真水平的研究分析,论证了开发舰船设备抗冲击性能校核评估系统的必要性和可行性.根据舰船设备抗冲击仿真计算的要求和特点,提出了舰船设备抗冲击性能校核评估系统应当具备的基本功能和总体构架,并分别对系统各模块的功能特性和相互关系进行了较为细致的研究分析.在系统的设计过程中采取了一系列优化的措施,以最大限度地提高系统的运行效率和可靠性,为下一步开发舰船设备抗冲击性能校核评估系统奠定了基础.     

基于LDPC码的无线信道的性能研究

对基于LDPC码的无线移动信道进行了仿真，并对其性能进行了分析，实验结果表明即使是在高噪声的环境里，LDPC码都能表现出良好的性能。     

基于3G技术的船舶远程监测系统

目前常规的基于GSM和GPRS的无线通信技术由于其传输速度问题,在内河船舶远程监测上的应用受到限制.结合正在推广的3G技术,将其很好地应用到船舶的远程监控系统中,解决了目前基于GSM和GPRS无线信息传输所存在的传输量不足的缺点.介绍了基于3G的船舶远程监测和故障诊断系统的总体结构、船用TD-SCDMA系统的构成、TD-SCDMA信道的估计、上下行链路容量的估测以及软件的设计,这也使图像和声音这些反映船舶营运状态的重要信息真正应用到船舶远程监测系统中,极大地提高了船舶监测及故障诊断的准确性.     

基于参数化船型的阻力优化研究

船型几何模型的参数化表达,是船型多学科设计优化的基础。其作用是为各学科分析和优化提供一个统一的几何模型,并根据各学科分析结果自动修改调整船体型线。文中尝试使用Friendship进行船体完全参数化建模,并使用该软件中的feature编程功能编程实现shipflow型值数据的提取;通过改变一系列重要的船型参数实现变换船型几何模型,以获得满足性能需求的船型。最后利用该软件的优化框架,采用切线搜索法 (Tangent Search, TSearch) 完成1300TEU集装箱船的兴波阻力优化,优化球首和前体船体曲面。结果表明,该参数化方法在改进船型水动力性能方面有很好的效果。     

大型船舶航迹多变量随机最优控制

基于随机控制理论，研究了大型船舶航迹的随机最优控制。以Mariner号船舶为研究对象，建立了该船的运动方程和干扰模型，在此基础上，利用卡尔曼滤波器对航向角Ψ、舵角δ、船位信息(经纬度)等进行最优估计，采用LQG随机控制方法对航迹进行随机最优控制。仿真结果表明航迹控制性能良好，能精确保持航迹。     

某型舰船危险部位结构可靠性分析

在响应面随机有限元法和结构可靠性理论的基础上,利用有限元软件 Ansys建立某型舰船开口结构的梁板模型,采用改进的一次二阶矩法与分枝限界法、概率网络评估技术分析了开口结构在组合载荷作用下的可靠性。以结构的最危险点应力为输出变量,通过敏度分析忽略最大应力不敏感的变量拟和响应面方程。利用随机有限元和 CAE软件结合开展结构系统的可靠性研究,避免了大型结构寻找失效模式的困难,使可靠性分析的效率得到极大提高。     

船舶主机转速信号采集与无线传输模拟系统的设计

船舶主机转速信息是反映船舶工作性能的主要参数之一,也是轮机技术人员监视主机工况的关键信息。本研究介绍了船舶信号采集与无线传输模拟系统的设计过程,及其所运用的各部件的功能和原理,通过设计模拟电路实现了船舶转速信号采集的自动化、无线化,并预测了未来船舶主机检测趋势。在一定的范围内,可以替代现有的转速显示设备或者作为备用设备,并节约了大量的工程和技术成本,实现了远程多种端口对船舶转速实时检测的显示。     

中间渠道交汇区尺度及船舶航行方式研究*

利用自航船模试验,研究两级单线航道中间渠道供船舶交汇错船的交汇区尺度及船舶航行方式。试验表明,中间渠道交汇区通过斜导墙缩窄分别与上、下游通航建筑物连接,过渡段长度大于2倍船长是合理的。参考相关标准和设计规范确定交汇区宽度和船舶航行方式,确保一线船舶停泊另一线船舶以正常航速航行能在交汇区顺利进行交汇,以提高通航建筑物通过能力和船舶航行安全性。     

浅海水声信道MIMO通信（英文）

Underwater acoustic channels pose a great difficulty for the development of high speed communication due to highly limited band-width as well as hostile multipath interference. Enlightened by rapid progress of multiple-input multiple-output(MIMO) technologies in wireless communication scenarios, MIMO systems offer a potential solution by enabling multiple spatially parallel communication channels to improve communication performance as well as capacity. For MIMO acoustic communications, deep sea channels offer substantial spatial diversity among multiple channels that can be exploited to address simultaneous multipath and co-channel interference. At the same time, there are increasing requirements for high speed underwater communication in very shallow water area(for example, a depth less than 10 m). In this paper, a space-time multichannel adaptive receiver consisting of multiple decision feedback equalizers(DFE) is adopted as the receiver for a very shallow water MIMO acoustic communication system. The performance of multichannel DFE receivers with relatively small number of receiving elements are analyzed and compared with that of the multichannel time reversal receiver to evaluate the impact of limited spatial diversity on multi-channel equalization and time reversal processing. The results of sea trials in a very shallow water channel are presented to demonstrate the feasibility of very shallow water MIMO acoustic communication.     

某豪华游轮在波浪中的耐波性能预报(英文)

The seakeeping performance of a luxury cruise ship was evaluated during the concept design phase. By comparing numerical predictions based on 3-D linear potential flow theory in the frequency domain with the results of model tests, it was shown that the 3-D method predicted the seakeeping performance of the luxury cruise ship well. Based on the model, the seakeeping features of the luxury cruise ship were analyzed, and then the influence was seen of changes to the primary design parameters (center of gravity, inertial radius, etc.). Based on the results, suggestions were proposed to improve the choice of parameters for luxury cruise ships during the concept design phase. They should improve seakeeping performance.     

超宽带对卫星通信业务的干扰分析

针对超宽带（UWB，Ultra Wide Band）设备对窄带无线业务的干扰，通过对UWB空间分布进行投影和方位加权，提出一种新的三维投影干扰分析模型。该模型适于分析UWB设备对高增益、强方向性受扰设备干扰。在此模型基础上分析UWB对卫星通信业务的干扰，通过仿真得出了C波段卫星通信业务对UWB的使用限制。