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。     

基于改进混沌系统的微弱信号检测方法

混沌系统具有对噪声和与系统内置信号频差较大信号免疫,而对与系统内置信号频差较小信号敏感的特点,据此可检测强宽带噪声背景下的微弱信号。但在实际仿真过程中发现,当系统处于混沌临界状态时,输入纯噪声也可能引起系统的相变,且当输入的信号与系统内置信号频率相同而初相位不同时,可能不能引起系统的相变。这些情况的出现降低了微弱信号检测的正确率。本文主要针对该问题提出解决方法,将混沌系统内置信号的幅度取为小于混沌临界阈值,可避免纯噪声引起系统的相变,将混沌系统扩展为4种形式后,可检测不同初相位的输入信号。仿真结果证实该改进方法的有效性。     

物联网技术的船舶通信过程切换信号监测系统设计

传统的船舶通信切换信号监测系统很难在短时间内监测到所有的通信切换信号,监测效果差。针对这一问题,基于物联网技术设计了一种新的船舶通信过程切换信号监测系统,系统硬件由监测层、网络层和管理层3部分组成。软件由程序初始化、信号获取、信号判别、数据存储4步组成。为检测监测系统工作效果,与传统监测系统进行实验对比。结果表明,基于物联网技术设计的监测系统可以在短时间内监测到所有的船舶通信信号,监测能力强,应用价值高。     

船载移动网络通信系统的异常信号检测系统

受到移动载波信号干扰源波动的影响,船载移动网络通信系统在使用过程中,容易出现信号异常现象,严重影响通信传输质量。因此,提出船载移动网络通信系统的异常信号检测系统。首先,根据船载移动网络通信系统硬件特点,创建异常信号检测系统数据的对接硬件。通过构建信号常态模型与异常信号的检测计算,完成对提出检测系统的设计描述。最后,通过对设计系统使用前后数据的对比,证明设计系统对船载移动网络通信系统的异常信号,具有较强的检测作用。     

基于数字媒体的船载微弱通信信号自动捕获系统设计

针对传统信号捕获系统中出现的船载微弱通信信号捕获不精准的现象,提出并设计了基于数字媒体的船载微弱通信信号自动捕获系统。硬件系统中优化了射频电路,引入C/A码发生器,得到船载微弱通信信号的序列码,为软件运行提供数据准备;软件系统为核心设计部分,对微弱通信信号进行检测后,建立基于数字媒体的信号自动捕获模型,将自动捕获模型在硬件系统内应用,实现船载微弱信号的自动捕获。仿真实验结果表明,自动捕获系统比传统捕获系统的船载微弱通信信号捕获精度高出27.81%,具备极高的有效性。     

畸变信号下船舶电能计量装置全自动校验系统设计

针对船舶电能计量装置的校验系统在畸形信号下无法自动完成校验的问题,提出畸变信号下船舶电能计量装置全自动校验系统设计。建立船舶电能计量装置在畸形信号下的计量模型,根据模型进行系统硬件的设计,引入畸形信号的自动校验算法并展开计算,完成对提出系统的全部设计。最后,通过仿真实验对设计系统进行客观性仿真测试,证明设计系统能够满足畸形信号下船舶电能计量装置自动校验的要求。     

基于UWB技术的船舶避碰系统抗干扰研究

为了保证船舶航行安全,在船舶上采用基于UWB技术的船舶避碰系统,分析了UWB信号传输的信道和超宽带通信系统存在的窄带干扰,针对UWB系统和窄带系统的共存问题,提出了适用于发射信号谱会在窄带系统工作频段处形成陷带的方法,仿真结果表明,使用经过设计的TH序列,UWB系统的BER性能得到了提高,解决了UWB信号和窄带信号的相互干扰。     

基于PXI-4461和LabVIEW的水声信号采集系统设计

文章讨论了在LabVIEW编程过程中如何实现数据采集、信号处理和信号分析,并在此基础上设计了一种水声信号采集系统。该系统以NI公司的PXI-4461采集卡作为硬件平台,对水声信号进行采集,并具有存储、回放、信号处理、信号分析等功能,得出了目标信号的时延数据。实验证明:该系统具有设计简单、操作方便、能实现高速采集和实时图形显示等优点。     

船舶姿态测量信号采集系统

针对传统的船舶姿态测量信号采集系统存在的采集精度低、信号响应时间长等缺点,提出船舶姿态测量信号采集系统设计。首先,通过信号感应模块、信号转换模块和信号汇总模块,对信号采集系统的总体框架进行设计;然后,根据总体框架,通过加速度传感器、倾斜角传感器、变压器、电压/电流转换器和RDC芯片等完成系统的硬件设计,通过对倾斜角的正弦信号和余弦信号转换,对加速度进行电压/电流信号转换,实现船舶姿态测量信号采集系统的软件设计,至此完成船舶姿态测量信号采集系统设计。实验结果表明,与传统的船舶姿态测量信号采集系统相比,提出的船舶姿态测量信号采集系统的采集精度更高,其采集误差可减少2.4°,对信号的响应时间可减少350 ms左右。     

基于神经网络的舰船混沌保密通信系统研究

以提升舰船通信安全性及同步性为出发点,设计基于神经网络的舰船混沌保密通信系统。基于舰船混沌同步保密通信系统一般模型,在系统发射端设计基于径向基函数神经网络（RBFNN）的跟踪器,跟踪舰船信息信号,通过混沌调制模块调制系统的状态量参数,并加密舰船信息信号将其混沌视为载波进行混沌掩盖后,通过信道进行传输,经噪声消除器去除信号噪声后,在混沌解调模块设计基于RBFNN的同步控制器,输出同步解调后的原始舰船信息信号传输至接收端,实现舰船信息保密同步通信。实验结果显示,该系统加密后,信息可有效掩盖信号真实情况,信号去噪后可还原信号本真,解调后可在接收端实现高精度的信号还原;且该系统应用后的信息可有效防止攻击者窃取。     

高频冲击信号下击穿柴油机敲缸故障诊断系统设计

传统的故障诊断系统容易受内部运动部件惯性力的影响,无法准确判断故障原因,为此,提出高频冲击信号下击穿柴油机敲缸故障诊断系统设计。系统硬件由振动传感器、信号调理器、数据采集卡这3个硬件结构组成,主要负责采集和处理振动信号;系统软件是在LabVIEW开发平台完成的,主要负责测试待读取采样和电压信号。软、硬件结合完成高频冲击信号下击穿柴油机敲缸故障诊断系统的设计。实验分别测试2个系统测量A1缸的振动信号,在根据获取的一系列参数进行计算误差分析,实验结果表明,所建系统在采集精度上明显高于传统的故障诊断系统,能够准确判断击穿柴油机敲缸的故障原因。     

船舶通信系统周期性信号分离方法

常规通信系统信号分离方法应用于船舶通信系统周期信号分离时,存在分离精度较低的不足,为此提出船舶通信系统周期性信号分离方法研究。引入计算机网络通信分离技术,搭建分离模型运行平台,实现船舶通信系统周期性信号分离模型的构建;依托周期性信号的特征标识及周期性信号的特征分离,实现船舶通信系统周期性信号分离方法设计。试验数据表明,提出的信号分离方法较常规信号分离方法,分离精度提高52.15%,适合船舶通信系统周期性信号分离。     

船舶通信系统信号采集稳定性测试模式识别

船舶之间、船舶与岸基之间的通信以无线信号为主,在船舶VAST、VHF等无线通信网络中,信号的调制与模式识别技术非常关键,决定了通信系统的信号传输精度,本文分别介绍船舶通信系统模拟信号调制和数字信号调制技术,结合时域与频域的分析方法,研究通信系统信号采集稳定性测试的模式识别技术,不仅能够提高船舶无线通信系统的信号调制和解调效率,而且对于信号的特征提取、后处理有重要意义。     

海上雷达信号分布式处理系统的构建

为了解决传统雷达信号处理系统由于信号接受面狭窄导致的信号丢失的问题,提出海上雷达信号分布式处理系统的构建设计。设计采用分布式的信号处理方式,通过构建雷达信号分布式模型,获取系统设计数据,再根据数据来确定采用硬件型号与技术参数及系统软件的设计架构,从而完成对提出系统的构建。采用仿真雷达信号数据对设计系统进行仿真测试,通过数据证明设计的合理性与可行性。     

船舶柴油机轴向异常振动监测智能系统

针对传统振动监测系统在一定时间内处理数据量少的问题,设计船舶柴油机轴向异常振动监测智能系统。设计由KTR微型自恢复式位移传感器、AD转换器和滤波芯片组成的系统硬件。在硬件部分的基础上设计系统的软件部分。使用傅里叶变换处理采集的振动信号,根据EMD分解原理提取可能的异常振动信号。在神经网络中,将信号与模板异常信号匹配,完成对轴向异常振动监测智能系统设计。通过与传统振动监测系统的对比实验,证明了设计的智能监测系统能够在相同时间内处理更多的数据,具有优越性。     

海上交通管理系统VTS的雷达信号处理技术

海上交通管理系统VTS在海上交通疏导、船舶管理、提升海上交通效率和安全方面发挥着重要的作用,交通管理系统VTS采集雷达系统、AIS系统、卫星系统的信号,通过分析和处理,获取船舶和航线的关键数据,因此,在VTS系统中,雷达信号的处理技术非常关键。本文首先介绍了海上交通管理系统的构成,设计了VTS的雷达信号处理系统,并对信号处理系统的硬件设备、信号处理过程进行了详细的分析。     

物探船信号采集系统简述

物探船,是海洋工程科考高端装备,用以对海底地质构造进行勘测数据采集,并对数据进行整理分析,形成洋底地层分析报告数据,作为日后资源开发的依据。其中,地震信号采集系统是物探船地震勘测系统的重要组成部分,其主要任务是通过采集由高压空气震源阵列产生强烈振动信号的反射波,然后对采集的信号进行整理分析并存储于磁带机中。信号采集系统用以衔接震源发生系统和信号分析存储系统,在整个物探船的三大系统中处于关键位置。信号采集系统包含采集地震信号的等浮电缆、组成声学定位阵列节点的水鸟、居于等浮电缆前部的头标,以及居于等浮电缆尾部、可以探测电缆尾端位置的电缆尾标等组成。     

基于DASP的船舶舱内噪声信号测量系统研究

研究了基于DASP软件系统的船舶舱内噪声信号采集系统,且系统在海上航行船舶舱内准确地测试了舱内噪声信号,很好地监测了室内噪声环境。海上试验结果表明该系统具有较好的可靠性和可操作性,测试数据说明船舶舱内噪声信号具有较好的频谱特性,十分便于舱内噪声的监测和研究。     

基于混合系统的微弱信号参数提取方法

针对强噪声背景下微弱正弦信号的幅值、频率、相位的提取,构建了锁相环和混沌振子组成的混合检测系统。把待测信号作为混沌振子的内置策动力,在周期状态下测得信号的频率。用锁相环锁定待测信号的相位。最后再次把信号输入到混沌系统,利用混沌振子对周期信号的敏感性和对噪声的免疫性来提取信号的幅值。仿真结果表明:该系统可实现对微弱正弦信号的频率、相位以及幅值进行有效提取,精度较高,抗噪性能好且操作简便易行。     

基于传感器的船舶设备工作状态自动检测系统

为避免船舶设备故障造成的船舶航行风险,设计基于传感器的船舶设备工作状态自动检测系统。利用系统传感器层的多个传感器,采集船舶设备工作时的温度、压力和振动等信号,将采集到的信号传输到应用层,运用流形学习中的t-分布领域嵌入算法降低信号维度。在此基础上采用孤立森林算法,实现船舶设备工作状态自动检测。实验结果表明：该系统选用的传感器具有较好的零点稳定性,且通过降维可以清晰区分正常信号和异常信号,以及异常信号中不同设备故障的信号特征。该系统所得船舶设备工作状态自动检测结果与实际结果的吻合度始终高于96%。