船舶通信过程重叠干扰自适应弱化方法

传统船舶通信自适应算法能够根据干扰源特征,动态调节抑制信号参量,达到弱化干扰源对正常通信信号影响的目的。但是,随着通信信号载波数据量的增加,干扰源也有单一干扰波特征转化为具有重叠特征的干扰波集合,重叠干扰特征给传统自适应方法造成了阻碍,降低了方法抗干扰能力。因此,提出船舶通信过程重叠干扰自适应弱化方法研究。首先,通过重叠干扰信道划分算法,重新划分重叠干扰源信道,分离正常信号与干扰信号信道;接着,引入信号重构字典,对重叠干扰源进行结构重构,将重叠干扰源不同特征进行归一重构;然后,通过自适应干扰抑制算法,对归一特征重构的干扰源进行抑制计算,完成干扰弱化处理。最后,通过仿真对比实验,对提出方法的使用效果进行验证,证明其方法的有效性。     

信噪比约束下舰船局域网络信号滤波算法研究

针对舰船局域网络信号的传输,采用回归法和伪迹减法无法消除噪声影响,导致信号传输效果较差,为了解决该问题,提出了信噪比约束下的小波分解重构滤波算法。通过分析脉冲回波中目标信号分布特性,可有效区分正常信号和受到噪声影响信号波形。设计离散序列小波分解流程,处理受到噪声影响的离散信号,使其输出主要信息,并获取信噪比增益,有效分离低频信号与噪声,由此完成舰船局域网络信号滤波算法研究。通过实验结果可知,该算法最高滤除效率可达到90%,保证舰船局域网络信号高效传输。     

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。     

无线编码技术在船用通信系统的应用

船舶通信系统是基于无线编码技术的通信技术,在通信过程中,信号的编码方式决定了通信的质量与抗干扰能力。经过日常应用发现,传统无线编码技术已经无法满足高速无线通信数据的编码任务,在多数据任务流下,编码质量明显下降,输出信号的抗干扰能力削弱严重。为了增强无线通信网络抗干扰能力,需要对传统无线编码技术进行编码算法的优化,提出无线编码技术在船用通信系统的应用。通过优化通信传输参量与压缩策略,提升无线通信网络的交互效率与抗干扰能力。通过与优化前的无线编码信号的抗干扰测试对比表明,采用提出编码方式的信号,在传输质量、传输效率与抗干扰能力,皆优于传统无线编码技术。     

船舶动力机械设备噪声数据远程监测方法

船舶动力设备作为船舶动力发生核心单元,其设备运行的稳定尤为重要。其中,动力设备运行过程中的噪声数据,可直接作为监测判定船舶动力设备故障与否的重要信息源。在对噪声源监测过程中发现,传统的动力设备噪声监测方法,对噪声数据源单频信号通道支持计算缺乏逻辑支撑,导致数据分析无法接入网络,完成远端的监测执行,不利于噪声数据的远端综合分析与大数据化的指挥调度。为此,提出船舶动力机械设备噪声数据远程监测方法。1)通过对现有噪声数据监测算法的数学建模,得到单频通道下的噪声信号频谱特征规律;2)根据单频噪声信道频谱规律计算得出单频信道的逻辑函数;3)引入EEDM单频噪声信道特征逻辑算法,对噪声单频信道逻辑进行优化计算,实现对远程执行协议逻辑的支持,完成动力设备噪声数据的远程检测;4)通过仿真实验证明提出方法的有效性。     

舰船短波通信网络微弱信号自适应增强算法设计

受到短波通信波段子带分布数量较大的影响,传统信号增强算法难以适应不同频域信号的增强系数调节,导致不同子带频域空间下的信号强度与微弱信号点适应系数出现偏差,难以达到增强预期效果。为此,设计了新的舰船短波通信网络微弱信号自适应增强算法。结合短波通信特点优化卫星短波传输过程的共振信号,然后根据传统信道的子代分布特点优化其信噪比,最后完成对子带信号的自适应优化计算,从而实现对不同子带频域空间中带微弱信号的自适应增强计算。实验结果表明:在提升短波信号适应度的角度上,本文算法具有信号适应性强、微弱信号调制增强效果好的优点。     

舰船卫星通信中的RFID识别加密算法设计

对于舰船通信网络来说,在大洋深处由于无法接收到岸基发出的通信信号,常常需要借助于海事卫星进行通信,这就势必会带来高额的通信成本,而且在卫星通信过程中,由于船舶本身的RFID信息会通过无线信号进行传输,因此必须对信息进行加密处理。本文对船舶卫星通信的原理进行阐述,并结合RFID通信网络的特点,设计了硬件加密电路,通过对信道通信算法进行加密,能够有效实现信息的加密,在多径加密完成后,通过扰动算法和强行解密算法对其加密强度进行验证,从而为优化其性能提供技术支持。     

近距短波通信系统干扰抑制算法研究

针对传统舰船短波通信系统干扰算法存在可用频段盲点,不能快速确定近距短波的干扰问题,设计近距短波通信系统干扰抑制算法。通过电离处理方式将信号中噪声较高的部分进行处理,确定信号源,在此基础上对近距短波系统的干扰信号分类,采用干扰滤波算法,实现对短波通信系统干扰抑制。并设置实验,将传统抑制算法与本文设计的算法进行对比,主要对比2种方法的频段内盲点数据控制效果和抑制速度,实验对比结果表明,此次设计的算法能够有效对盲点数量控制,并缩短了计算时间。     

船舶通信信号传输质量优化检测算法优化

现有算法由于原始船舶通信信号处理力度较小,使其存在着去噪效果差、传输质量检测误差大的问题,因此提出船舶通信信号传输质量优化检测算法优化研究。利用卡尔曼滤波对原始通信信号进行去噪优化处理,以此为基础,分析传输质量影响因素,构建新的传输质量影响模型,以通信信号失效率、修复率、可用度为指标,为通信信号传输质量检测添加新的参数,最终实现了船舶通信信号传输质量优化检测算法的全优化。实验结果表明,应用优化算法后,船舶通信信号去噪效果更好,传输质量检测误差更小,充分证实了算法优化的有效性。     

基于视觉传达的船舶航行图像实时传输系统

为实现船舶航行图像的高效处理与传输,应用视觉传达思想设计一种船舶航行图像实时传输系统。系统由多个模块构成,其中通信模块采用LRIT系统进行通信。前端图像采集模块负责进行图像采集,通过IIC总线对图像解码芯片实施视觉传达配置,采用数字多媒体软件进行采集图像的视觉传达。指令和图像处理模块由通信协议处理单元、指令信息处理单元等构成。图像滤波模块使用的图像滤波处理算法为中值滤波算法,能够实现噪声的降低与图像质量的提升。对系统进行测试与分析,测试结果表明系统平均仅需2.375 s即可实现船舶航行图像的压缩,传输速度在70～85 MB/s之间,并且系统具备良好的滤波性能,可以满足实际船舶航行图像实时传输需求。     

网络优化调度算法在船舶大数据通信中的应用

我国常用的船舶通信网络技术难以满足当前持续增长的海量信息量数据通信需求,易造成信息传递延时问题,严重影响船舶航行安全。因此结合网络优化调度算法对船舶通信系统进行分析和设计,以达到提高船舶网络信息通信质量和网络通信的传输速率,有效保障船舶航行安全的目的。为检验网络优化调度算法对船舶网络通信的实时性影响,对应用于船舶通信网络系统中常见的延时问题进行实验检测,以此考察在交换式船舶通信网络通信效果。数据检测结果表明网络优化调度算法可有效提高船舶通信效果,有效解决网络信息传输延时问题,满足船舶在航行过程中对网络通信的实时性需求。     

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。     

基于LoRa技术的船舶交通信号控制

传统船舶交通信号控制方法采用的控制技术,存在信号间数据流调控相位差较大,导致传输信道内信号流拥堵,出现信号交替延迟,降低信号控制精度的问题。因此,提出基于LoRa技术的船舶交通信号控制。基于LoRa技术对船舶交通信号网络控制结构进行优化,建立基于LoRa的信号传输模式。在建立模式中,优化信号交替数据流间的相位量,梳理信号控制的逻辑,提升信号控制精度。仿真数据对比结果表明,基于LoRa技术的船舶交通信号控制方法,具有大流量下信号控制精准、控制信号稳定的优点,相较传统船舶交通信号控制方法的控制精度整体提升58.6%,具有一定的推广价值。     

基于视觉传播的远程船舶通信交互系统

设计基于视觉传播的远程船舶通信交互系统。首先视频数据,通过无线信道完成交互通信,利用不同类型的通信协议处理视频数据传输时各种干扰等,然后对进行数据编码,通过数据输出模块传输到交互终端,通过基于自适应视频帧率控制算法调控视频流的输出速率,避免通信交互时发生拥塞问题。系统测试结果表明,系统视觉传播过程中,上行链路与下行链路传输速率高,可满足船舶视觉传播通信质量需求。     

短时傅里叶变换在船舶欠定稀疏源信号盲分离中的应用

信号采集和信号处理对船舶等海上作业平台具有非常重要的意义,在船舶综合导航、通信和货物运输等方面有广泛应用。随着工业技术水平的提高,对于复杂噪声信号和稀疏源信号的处理得到了长足发展。本文基于短时傅里叶变换,系统分析船舶欠定稀疏源信号的盲分离过程,并对该欠定信号盲分离的优化算法进行研究。     

船舶通信系统的异常数据检测

船舶通信系统的传输信道和输出链路层受到码间干扰和多径影响的情况下,容易出现异常数据,导致通信中断和故障,需要进行异常数据检测,提高系统稳定性。提出一种基于频谱特征提取和分数间隔均衡的船舶通信系统异常数据检测方法,基于分数间隔均衡方法构造通信系统的信道均衡模型,采用格型滤波器进行通信系统传输链路的码间干扰滤波,对滤波处理后的输出通信信号进行频谱特征提取,根据频谱特征差异性实现异常数据检测。仿真结果表明,采用该方法进行通信系统异常数据检测的准确概率较高,提高了船舶通信系统的抗干扰能力和信道均衡性,降低输出误码。     

船载高压电气设备局部放电过程超高频信号监测研究

高压电气设备局部放电严重影响电气设备的正常运行与船舶安全,为此需要对该过程展开信号监测。由于高压电气设备局部放电过程中的信号波频率隶属于超高频窄带信号波,传统监测方法难以在短时间内灵敏、准确地识别到信号源位置,导致船舶电气安全监测安全系数偏低。为此,设计新的船载高压电气设备局部放电过程超高频信号监测方法。该方法根据超高频信号特点,在采集局部放电过程超高频信号的基础上,对检波器的时间系数量对应值进行修正,继而完成对信号的奇异谱降噪处理,最后实现对放电信号源位置的高精度识别。通过与传统检测方法的对比结果可知,本文提出的监测方法能够优化信号监测灵敏度,并提升监测的准确度。     

自动识别系统AIS的信道抗干扰与噪声抑制技术

AIS系统是船舶导航、通信等功能的关键组成部分,通常,AIS系统采用VHF天线进行高频信号传输,这种信号传输方式往往受到电磁、杂波等干扰,降低信号传输的精度。针对这一问题,本文重点研究AIS系统的信号抗干扰和噪声抑制技术,建立AIS系统的干扰信号模型,采用匹配滤波算法对AIS系统的噪声干扰信号进行抑制,取得了良好的效果。     

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。     

软件无线电技术在船舶大气光通信中的应用

船舶大气光通信中存在着通信信道狭窄的问题,为此提出软件无线电技术在船舶大气光通信中的应用研究。采用Nyquist采样定理对船舶大气光通信信道信号采集频率进行确定,以确定的信号采集频率对信道信号进行采集与处理,以上述得到的信号为基础建立船舶大气光通信信道模型,已建立的通信信道模型为基础推算出船舶大气光通信信道扩展算法,通过信道扩展算法的执行实现了软件无线技术在船舶大气光通信中的应用,并对信道进行扩展。实验结果显示,使用软件无线电技术的船舶大气光通信信道数据量比未使用的高出30T,充分说明设计的软件无线电技术具备极高的有效性。