移动船舶通信网络的信道均衡技术研究

信道均衡是保障移动船舶通信网络的一项关键技术,当前移动船舶通信网络信道均衡方法存在误码率高,网络数据重传次数多等不足,为了更好保证移动船舶通信网络高效工作,设计一种性能优异的移动船舶通信网络信道均衡方法。首先对当前移动船舶通信网络信道均衡技术的研究现状进行分析,设计了移动船舶通信网络信道模型,然后采用蚁群算法找到移动船舶通信网络的最优通信信道,给用户提供最优的通信信道,最后的仿真对比测试结果表明,本文方法可以降低移动船舶通信网络的数据传输误码率,改善移动船舶通信网络的数据吞吐量,具有较好的实际应用价值。     

舰船通信网络的信道均衡化技术

当出现多个终端节点涌入一条通信信道情况后,就极易发生信道不均衡问题,导致误码率较高和传输延迟,影响数据信息传输的准确性和实时性。为此,研究一种舰船通信网络的信道均衡化技术。该研究先是将舰船通信网络简化成拓扑结构,并进行舰船信道估计,建立舰船通信网络的信道均衡问题目标函数模型;后利用遗传算法对上述模型进行求解,得出信道均衡化最优方案。结果表明,与3种前人研究的均衡化方法相比,所研究方法应用下,误码率较低,数据延迟传输时间更短,证明了所研究方法的信道均衡化效果更好。     

近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法

近距离多船舶通信网络由于路由冲突容易导致信道拥塞,为了提高网络的连通性,进行拥塞控制优化设计,提出一种基于自适应信道修复和链路均衡的近距离多船舶通信网络的拥塞控制算法。构建近距离多船舶通信网络的信道传输模型和路由探测协议,采用波特间隔匹配方法进行链路拥塞的疏导模型设计,结合自适应链路转发协议进行网络通信的路由修复,实现信道均衡设计,提高信道传输的吞吐量,实现路由协议优化设计,可以降低功率损耗,提高路由连通性和链路吞吐量,避免网络拥塞。仿真结果表明,采用该方法进行近距离多船舶通信网络拥塞控制能提高网络通信信道的均衡性,数据准确传递率得到提高。     

差分跳频通信技术在船用通信系统的应用

差分跳频通信技术是一种以数字信号处理为基础的新兴通信技术,不同于传统的通信技术,差分跳频通信技术具有更好的抗干扰能力和跳变速度,因此,在现代化船舶通信系统中获得了大量的应用。本文首先系统介绍了差分跳频通信技术的原理和基本组成,然后设计和开发了船用通信系统的中频控制平台,最后进行了差分跳频通信的软件编程和功能性仿真试验。     

移动船舶通信网络的信道均衡技术研究

信道均衡问题是移动船舶通信网络研究中的重点课题之一,目前存在的解决方法主要有2种:基于神经网络和基于遗传算法的信道均衡技术,这2种方法经实践,信道分配效果较差,导致产生了极大的误码率,影响了数据传输质量。针对上述问题,研究一种基于蚁群算法的信道均衡技术。该技术首先需要建立一个移动船舶通信网络的信道均衡模型,然后利用蚁群算法对该模型进行求解,找出最佳的信道均衡方案。结果表明:与传统基于神经网络和基于遗传算法的信道均衡技术相比,利用本技术进行信道均衡后,误码率分别降低0.32×10–5%和0.05×10–5%。     

现代信息技术在船舶通信导航系统中的应用

为避免船舶通信数据的错误传输,延长稳定性航行状态的持续时间,针对现代信息技术在船舶通信导航信息系统中的应用展开研究。借助信息预编码条件,确定与船舶通信导航相关的最大信息似然值解码量,实现现代信息技术的应用特点分析。在此基础上,连接导航基带电路,利用通信数据转换模板,得到准确的信息时延量数值,完成船舶通信导航信息系统设计,实现现代信息技术在船舶通信导航系统中的应用。对比实验结果表明,与传统导频型导航系统相比,新型通信导航信息系统可将船舶通信数据的传输误码率控制在45%以下,能够实现对船体稳定性航行状态持续时间的有效延长。     

船舶通信网络信道均衡控制技术研究

常规通信网络信道均衡控制技术应用于船舶通信网络中,存在信道均衡偏差较大的不足,为此提出船舶通信网络信道均衡控制技术研究。引入信道均衡计算机控制算法,搭建信道均衡计算机控制平台,实现船舶通信网络信道均衡控制模型的构建,基于均衡器的选择以及信道参数的确定,实现船舶通信网络信道均衡控制技术研究。仿真试验数据表明,提出的通信网络信道均衡控制技术较常规信道均衡控制技术,信道均衡偏差降低5.24%,适用于船舶通信网络的信道均衡控制。     

基于双编码策略的水声OFDM通信算法

针对船舶噪声和时变多途干扰问题,提出基于双编码策略的水声正交频分复用(DE-OFDM)通信算法。基于信道卷积编码的冗余和记忆特性,将信息比特数量提升多倍,进行约束,得到编码比特,提高通信系统抗船舶噪声和时变多途干扰性能;提出差分编码技术,构建参考相位,利用相邻相位差值进行符号编码,有效消除船舶噪声和时变多途干扰;基于循环前缀技术和OFDM通信技术抗多途特性,有效消除时变多途干扰。进行仿真和100组水箱时变且含船舶噪声信道下的试验,试验结果验证了所提算法的有效性。     

集中式船舶供电网络的分布式控制方法

集中式船舶供电网络由于用电设备终端之间用电功率差异性容易导致功率输出失衡,需要进行优化控制,提出基于用电节点覆盖区域自适应功率调制的船舶供电网络分布式控制方法。对集中式船舶供电网络的路由节点进行优化部署设计,构建网络传输信道模型,采用输出功率拥塞控制方法进行供电网络传输信道的均衡处理,结合用电设备的功率损耗进行网络节点的自适应调制,通过分组概率均衡策略实现集中式供电网络的路由冲突调节,实现船舶供电网络的分布式控制。仿真结果表明,采用该方法进行船舶供电网络分布式控制能提高供电网络的功率均衡配置能力,传输链路的丢包率较低,电能开销较小,提高了供电网络的节能效益。     

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。     

船舶通信系统中的信道分配算法设计

船舶通信系统的信道分配可有效均衡信道负载、节约通信开销,为此,提出基于新的船舶通信系统信道分配算法。首先建立船舶通信系统的通信能耗模型,然后采用链路节点自适应收发方法均衡控制船舶通信系统信道分配,并采用链路节点自适应收发控制模型控制不同接收阵元,建立节点和资源信息调度之间的联系,达到合理分配船舶通信系统信道,最后对船舶通信系统信道分配算法的性能进行仿真测试。结果表明,本文方法提高了船舶通信系统的吞吐量,使各信道之间的负载更加均衡,能够大幅度降低船舶通信系统通信开销,是一种有效的船舶通信系统信道分配算法。     

基于MC-FH/DPSK水声通信信道编码研究

基于多载波跳频差分相移键控(multi-carrier frequency-hopping/DPSK,MC-FH/DPSK)的水声通信系统,与四进制频移键控(4FSK)跳频通信系统相比,频带利用率成倍提升,但系统误码率仍达不到10-5级。通过将信道编解码技术与MC-FH/DPSK通信系统相结合,使误码率达到10^-5级。在实测水声信道下进行了Turbo码及准循环低密度奇偶校验码(QC-LDPC)码的纠错性能仿真,结果表明：实测信道中,2种编码方式在一定信噪比下都能达到10^-5的误码率要求,但QC-LDPC码比Turbo码具有更强的纠错性能。在符号持续时间为8 ms,编码速率为1/2,信息长度为840 bit情况下,采用SOVA译码方式的Turbo码,在Eb/N0≥22 dB时误码率低于10^-5,而采用BP译码方式的QC-LDPC码,在Eb/N0≥20 dB时即可使误码率降至10^-5以下,获得了2 dB的信噪比增益。     

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%。     

基于数据驱动的舰船通信网络异常行为检测方法

为了提高对舰船通信网络异常识别能力,提出基于数据驱动的舰船通信网络异常行为检测方法。采用最短路径和最大覆盖范围寻优方法构建舰船通信网络的节点覆盖模型,通过最小间隔均衡技术对舰船通信网络的信道均衡控制,提取舰船通信网络的信道传输信息特征。对舰船通信网络的行为特征参数分析,结合谱分量融合和融合聚类处理方法,实现对舰船网络异常行为的数据驱动控制。根据数据驱动的图模型参数识别和异常谱特征聚类分析,实现对舰船通信网络异常行为检测。测试结果表明,该方法能够进行舰船通信网络异常行为检测处理,提高信道均衡性能     

船舶通信系统的激光通信与灯光通信技术研究

近年来,我国现代船舶行业发展速度不断加快,船舶内部各系统与系统内部对信息量的传输不断增加,对信息传输速度提出了较高的要求。在这种情况下,为更好地创建智能化船舶,实现各系统的统一化发展,就必须要全面建设船舶网络平台。本文充分研究了激光通信和灯光通信技术在船舶通信中的应用,并通过对激光的通信过程进行优化,大大降低了系统的误码率,有效提高了通信的质量,有利于船舶行业的发展。     

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。     

舰船通信网络对抗过程中抗毁性估计模型仿真

为了提高舰船通信网络对抗过程中的生存能力,提出一种基于自适应信道调制的舰船通信网络对抗过程中抗毁性估计模型。构建舰船通信网络的数据传输信道模型,采用跨层分布路由协议进行舰船通信网络组网设计,采用信道均衡控制方法进行通信网络的自适应信道调制,提高网络的负载均衡性能。仿真结果表明,采用该方法进行舰船通信网络组网设计和信道均衡调制,能有效提高对抗过程中的抗毁性能,网络的寿命周期提高,信道的抗干扰能力增强,网络鲁棒性得到改善。     

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。     

水声信道自适应均衡算法及误码率分析研究

水声通信系统一直是船舶航行通信领域的研究重点,随着信息化技术的快速发展,船舶通信系统也变得越来越复杂,航道探测和声呐通信等技术的使用也越发频繁,但是随着数据量的快速增长,水声通信由于其复杂的技术瓶颈,目前正面临诸多困难。在水声通信中,信道自适应均衡技术的出现,在一定程度上解决了上述难题,本文着重分析水声信道的传输特点,对LMS自适应均衡算法的核心部分进行建模,并通过分析建模数据对该种算法的误码率进行分析研究,对此算法提出进一步的改进措施。     

激光传感器的舰船通信系统

为了提高舰船通信传输的稳定性,降低通信误码和失真,进行通信系统优化设计,提出基于激光传感器量化融合跟踪和信道均衡控制的舰船通信系统。构建舰船通信系统的信道模型,采用激光传感器量化融合跟踪方法进行通信信道均衡设计,结合波特间隔均衡和最小均方误差准则进行舰船通信系统均衡器设计,在通信系统的接收端设计调制解调模块进行通信信号调制和滤波处理,完成通信系统的优化设计。系统测试结果表明,设计的舰船通信系统能提高舰船通信信道的均衡性,输出误码率较低。