基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计

针对传统船舶通信网络信道估计方法调控响应性能较差的问题,提出一种基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计方法。在物理层LTE协议中定义导频序列,基于gold序列设计船舶通信网络信道的导频序列,通过奈奎斯特定理决定导频信号的插入密度,在设计的船舶通信网络信道导频序列中按照该密度插入导频信号,基于机器学习算法拟合不同时间点同一子帧内的信道估计值,以实现船舶通信网络的信道估计。为了证明基于机器学习算法的船舶通信网络信道估计方法的调控响应性能较强,比较该方法与传统船舶通信网络信道估方法。实验结果证明该方法的调控曲线拟合性最强,即该方法的调控响应性能优于实验中的传统方法,证明了该方法的优越性。     

差分跳频通信技术在通信网络信道均衡控制中的应用

为保障船舶航行过程中的通信安全,有效抑制通信网络噪声干扰,避免信道衰减问题,对差分跳频通信技术在通信网络信道均衡控制中的应用情况进行研究,通过对差分跳频通信校正矩阵进行选择,采用无线编码技术对通信数据进行均衡控制和编码调制处理,从而有效生成适合于信道传输的脉冲波形,并将通信过程中的数据信道传输误码率和丢包率为评价指标,检验差分跳频通信技术在通信网络信道均衡控制中的应用效果,通过实验证明,差分跳频通信技术在通信网络信道均衡控制中应用效果明显更好,能有效地降低数据传输误码率和丢包率,保证船舶通用通信的安全性和可靠性。     

船舶智能化网络资源中数据封包传送数学建模分析

传统的数据封包传送数学模型在传送船舶智能化网络数据资源时,传播速率很慢,平均延迟高,吞吐性能差。为解决上述问题,设计一种新的数据封包传送数学模型,利用BM匹配算法匹配船舶网络数据资源格式,根据船舶智能化网络的IP地址、网络端口号、网络资源传输协议、网络通信数据以及其他网络资源信息数据建立封包传送数学模型。为验证模型效果,与传统模型进行实验对比,结果表明,设计的数学模型能够有效提高传播速率,降低平均延迟,加强吞吐性能。     

基于移动终端的临近空间通信网MAC协议仿真

近年来,临近空间通信网络开始成为新的研究热点,但对临近空间通信网多址接入协议（MAC协议）的研究较少,且已发表的论文仅关注固定终端。为适应移动终端快速接入网络的需要,文章提出将基于竞争机制的ALOHA协议应用到临近空间通信网中,并利用OPNET网络仿真软件对其性能进行分析。仿真结果发现,ALOHA协议可以很好地应用于网络负载较小的临近空间通信网。     

OFDM系统时频二维信道估计研究

针对短波信道时变色散的特点,设计了OFDM系统信道估计所需的时频二维棱形插入导频图案,并根据时频域两方向导频插入的稀疏程度,选择了二维插值的方法和插值次序,另外,提出了改进的变换域DFT信道估计算法.该算法通过适当选取变换域补零的位置,有效减小了非整数倍采样间隔信道时延引入的能量泄露,并滤除了噪声的影响.最后,在短波多径环境下仿真算法的性能,并与常用频域插值算法和维纳滤波方法进行了对比.仿真结果表明：改进方法的增强了算法对多径延迟分布的鲁棒性,提高了信道估计精度,同时还保持了较低的计算复杂度.     

分集技术在水声跳频通信中的应用

研究了等增益合并频率分集M进制频移键控快跳频(FFH/MFSK)系统和编码M进制频移键控慢跳频(SFH/MFSK)系统在水声多途衰落信道中的性能,给出了频率2重和3重分集FFH/MFSK系统,以及采用(2,1,3)卷积码与(3,1,3)卷积码联合比特交织编码调制( BICM)的SFH/MFSK系统误比特率性能曲线,并进行了比较分析.仿真结果表明,FFH/MFSK提供的频率分集以及信道编码FH/MFSK所提供的时频隐分集都可以有效抵抗水声信道的时频双选择性衰落.但在相同编码效率下,基于BICM与软判决译码的信道编解码方式比快跳频显分集方式能提供更大的分集阶数,从而具有更优的抗衰落性能.     

基于IDMA的水声通信自适应Turbo迭代接收机技术研究

有效的多用户多址接入方式一直是水声通信网络研究的重点与难点;在十分有限的水声可用带宽条件下常规的基于频分技术的多址接入方式并不适用;而基于CDMA的码分多址接入方式则又存在着严重的难以克服的远近效应问题,且水声信道的多途效应使接收信号产生严重的码间窜扰(ISI)。针对以上问题,本文提出了基于交织分多址接入(IDMA)的自适应Turbo迭代接收机技术的研究。接收机采用联合均衡过程和译码过程的Turbo迭代接收机,通过迭代的方式获得反馈的外信息从而提高系统性能。针对未知参数的信道,采用递归最小二乘(RLS)自适应均衡算法对信道参数迭代估计,从而指导均衡器消除码间窜扰(ISI)。RLS算法利用每次迭代译码器反馈的外信息再次估计信道参数,直接的增加了除训练序列外的可利用数据长度,从而提高估计精度。通过仿真得出在未知信道条件下接收机的性能比已知信道系统接收机的性能降低0.4 d B。     

一种改进的FAMAC协议的仿真与性能分析

介绍了一种多信道接入协议MC，提出了一种基于虚拟载波监听的改进方案，利用OPNET软件对其性能进行了分析，仿真结果表明改进的FAMAC协议与原FAMAC协议相比，在含有隐藏终端和暴露终端的复杂网络拓扑条件下能够显著地节约信道资源，而协议的性能却没有明显的下降。     

用于无线监控的ZigBee多跳网络时延分析

为证明多跳自组的ZigBee网络在船舶自动化监控中的应用价值,以及这种分析方法在无线监控应用方面的可行性和通用性,建立一个实际的多跳无线网络,测量其无线数据包的各跳时延,在满足工控实时应用的条件下,进行无线网络实时测量性能的仿真和优化.结果表明,应用于无线监控的ZigBee网络具有30跳以内网络深度的扩展能力,并且在降...     

基于双信道的Ad Hoc网络QoS MAC设计

提供QoS保障是Ad Hoc网络研究的重点，而MAC协议是上层应用的服务质量能否得到最终保障的一个关键因素。详细分析在Ad Hoc网络的MAC层提供QoS保证的各种机制，针对现有的CTS／RTS资源预留方案主要基于单信道的，提出一种基于双信道的QoS资源预留方案，并使用OPNET对提出的方案进行仿真，对比双信道和单信道下的网络性能。     

跳频通信系统抗干扰条件下CSMA协议研究

文章分析了跳频系统中干扰强度对时隙长度的约束关系,对不同时隙长度的Turbo码抗干扰性能仿真评估,在此基础上提出了变长时隙CSMA协议并在实际系统中验证了其性能。     

基于NS2仿真的Ad hoc网络AODV路由协议性能研究

Ad hoc移动网络是一种无任何有线基础设施的多跳、临时性自治系统。在进行Ad hoc各种仿真过程中,都需要设定一定的场景和节点数目,合理设置两者之间的关系对于仿真结果的好坏起着重要的作用。文章使用NS2仿真常见的Ad hoc网络设定场景,从数据正确接收率、端到端平均时延和路由开销三方面对比分析出最优的节点设置数目。最后提出了一种性能综合判定方法,对仿真结果表明：在场景1000 m×800 m的环境,设置节点在35左右为最佳,在此基础上,研究通信时发送节点为10左右网络性能最优。     

浅海水声通信中纠错编码的应用

针对复杂多变、强多途和起伏干扰的浅海水声信道,建立了基于BELLHOP射线模型的时变衰落水声信道模型。在此基础上通过系统仿真的方法,分析了卷积码、RS码和串行级联码3种纠错编码方案在水声跳频通信系统中的性能,给出了信道下的仿真结果并进行了对比分析;研究了交织器位置对串行级联码纠错性能的影响。结果表明,交织器位于串行级联码编码之后具有更强的纠错能力,适合复杂多变的水声衰落信道。     

一种无线传感网络测量系统的无线性能评估方法

文章对ZigBee无线组网技术的优势及其协议的MAC层帧格式进行了分析。通过无线测控网络构建和MATLAB仿真，分析说明增加数据帧中有效数据位和采用多跳传输方式能够提高信道容量与网络容量。作者提出了一种容量和时延性能评价方案，经过理论分析与仿真结果表明：该评价方法系统地描述了室内无线网络的实时性能和容量性能，具有较高的可行性。     

基于OPNET的无线局域网MAC协议仿真研究

基于OPNET仿真平台，构建出一个无线局域网的仿真模型。在物理层采用相同跳频方式，通过该模型对两种主要的MAC接入协议（即DCF和PCF）进行对比分析，获取无线局域网的相对性能指标，为无线局域网的应用开发提供参考。     

基于CSMA／CA的无线自组网MAC协议性能分析

针对无线自组网络中存在的隐藏、暴露终端问题,提出了一种基于CSMA／CA协议改进的无线自组网MAC层协议,在CSMA／CA协议的基础上增加RTS／CTS握手信号,提高了网络的性能。同时,文章通过理论分析和仿真结果两种方式对基本的CSMA／CA与带RTS／CTS的CSMA／CA协议在多跳无线自组网下的吞吐量和时延进行了比较分析,证明了改进后的协议的优势。     

船舶自动识别系统中的无线局域网通信技术研究

现有的船舶自动识别通信系统(AIS)主要用于VTS领域船舶报文的传输,其无线通信网络采用STDMA技术,信道负载率符合通信网络性能要求。随着海上船舶电子设备及业务种类的增加,通信信道负载加重,无线通信网络的吞吐量较易出现堵塞,如何建立合理的通信仿真模型对船舶自动识别系统的网络性能进行仿真是解决问题的关键。本文在研究现有船舶自动识别系统网络架构的基础上,设计一套AIS网络性能仿真系统,并进行仿真测试。     

差分跳频与常规跳频抗部分频带干扰的性能比较

在差分跳频抗部分频带干扰比特误码率(BER)的理论分析结果基础上,将差分跳频系统与常规快跳频系统抗部分频带干扰的BER联合—切尔诺夫界进行了比较。在差分跳频采用维特比译码,且两系统均采用加权能量度量,并具有相同频谱效率的情况下,比较结果表明:在加性白高斯噪声(AWGN)与瑞利信道下,差分跳频的抗部分频带干扰性能明显优于快跳频系统。在AWGN信道下,当差分跳频的每跳传输比特数与快跳频系统的每符号比特数均为1,且BER大于10-6时,差分跳频系统达到相同BER所需的信干比(SJR)较快跳频系统低6 dB。     

基于接收信号信噪比预测的自适应跳频信道质量评估

针对自适应跳频通信的特点,提出基于接收信号信噪比预测算法的信道质量评估方法.在FFH/BFSK系统中采用卡尔曼滤波器、信号子空间法和误码率性能分析法进行仿真.结果表明,在0～25dB的信噪比变化范围内,估计和预测误差较小,能够对信道质量做出实时评估,可用于快速自适应跳频通信系统.     

基于FCM聚类的船舶网络传输时延自适应优化方法研究

针对传统船舶网络传输时延控制方法存在的时延性能差、传输失败率高的问题,研究一种基于FCM聚类的船舶网络传输时延自适应优化方法。该方法利用TURBO编码和LDPC编码相结合的方法对船舶网络信道进行编码,搭建船舶网络环境;利用基于灰度关联分析预测方法预测各信道的负荷能力,结合预测结果,利用FCM聚类算法实现资源数据与传输路径之间的聚类匹配,从而合理均衡配置资源,最大程度降低网络传输时延。结果表明:船舶网络传输时延自适应优化方法进行船舶网络信息传输时延缩短了7.9 ms,平均传输失败率降低了8.44%。