无线传感网络的海上多信道通信技术

在现代海上通信系统中,基于多信道传输的无线通信技术因具有良好的信道吞吐容量及较高信号传输率而应用广泛。但海面多信道传输具有多径干扰及通信传输网络在多信道分布不均匀的缺点,因而基于无线传感器的信号采集及传输网络在海上开发及军事方面也得到了应用。本文在研究现代海上无线传感网络及多信道通信系统的基础上,利用分簇原理设计优化现有的多信道无线传感网中的MAC算法,并进行仿真。     

物联网感知技术在航运业中的应用

在现代海上航运业务中,基于物联网的应用越来越多,如海上气象数据传输系统﹑海上雷达探测系统﹑目标物检测跟踪系统等。在这些业务中,核心的处理是对目标数据的采集及传输。海上无线通信的信道频谱较窄,如何在海上物联网体系中能对目标数据精确采集及有效传输事关整个应用业务的性能。本文着重研究海上物联网系统在感知层面的技术,利用分簇理论改进无线传感网络的路由技术,提出一种改进后的无线传感网络结构,最后对算法进行仿真。     

海上数据通信中的物联网交互技术研究

随着现代船用电子信息系统的发展,各电子设备之间及与设备与信息中心的数据交互越加频繁,交互量越来越大,传统的基于无线通信架构的数据通信系统已经越来越不能满足海上大量数据的交互性能要求。物联网是一种全新的互联结构,其数据采集﹑传输是基于RFID射频技术﹑传感器技术及无线传感网络技术,能够高效的对船用通信数据进行处理。本文研究海上无线通信网络与物联网结构,提出基于物联网结构的拥塞算法,极大提高了海上通信网络系统容量。     

基于混合密码算法的船舶电力系统信息安全传输研究

由于网络多层次结构,基于无线传感网络的信息传输系统安全问题是现代船舶电力信息系统的重要研究领域。传统单一的密码算法已不能适应多层次文件的传输安全性;同时海上通信具有带宽不足﹑路径干扰严重等特性。本文研究了基于椭圆曲线的船舶电力系统安全传输混合密码算法,增加了报文传输的可靠性,同时提高了数据传输带宽。     

应用北斗导航设计无人船艇通信数据传输系统

随着信息技术及控制技术的发展,智能驾驶技术在海上舰船中得到广泛应用。无人智能驾驶技术的基础是导航系统的精确及实时性。目前舰艇的主要导航技术有基于红外线信号﹑雷达信号﹑导航卫星信号等,本文重点研究了基于北斗导航系统BDS的无人艇通信数据传输系统,分析了系统数据格式及传输流程,最后对系统进行仿真。     

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。     

物联网结构在舰船多目标检测系统中的研究

舰船多目标检测系统是海上军事领域的重要研究方向之一。随着物联网技术的发展,无线传感网络在舰船多目标识别系统中的应用越来越广,其无线传感网络的节能问题﹑通信带宽及信道衰落都影响着目标检测系统的时效性及准确性。本文研究现有的多传感器网络的目标检测系统原理,重点分析基于舰船纯方位角度的多目标检测跟踪算法,并利用UFK方法对算法中的非线性扰动问题进行分析,解决多目标检测中的滑动窗口稳定性问题,最后进行仿真。     

多信道舰船应急通信网络吞吐量优化调度研究

多信道应急通信网络吞吐量较低会造成网络阻塞,导致应急网络调度时间过长。针对上述问题,提出一种多信道舰船应急通信网络吞吐量优化调度方法。分析多信道应急通信网络的分布特征,对多信道拓扑结构进行设计,通过对网络路由需求的确定,对数据进行分析,得出最佳的调度方案,计算海上观测平台通信网各通道的最大吞吐量,保证每条链路都保证一个最小的吞吐量,使得网络满足约束条件的最低要求,使得整个网络的总吞吐量达到最大。实验结果表明,多信道应急通信网络吞吐量优化方法能够更快速地实现信息优化,降低信息交互过程消耗的能量,对于海上安全行驶有重要意义。     

舰船通信网络信号动态变化特性数学模型

为提升复杂环境下网络信道特性的表征能力,设计描述舰船通信网络信号动态变化特性的数学模型。依据坎贝尔定理,通过节点之间的泊松点过程,构建舰船通信网络的信道模型。基于所构建的信道模型,依据Friis公式,引入直射路径的信道衰落、镜面反射路径的信道衰落,以及反射路径的信道衰落构建信道衰落模型。依据网络信号传输状态,考虑信道衰落情况,利用马尔科夫链构建信号传输距离、接收机接收功率、信号接收位置关联的二维传输模型,通过二维传输模型体现舰船通信网络信号的动态变化特性。实验结果表明,该模型能够精确表征复杂环境下的舰船通信网络信号动态变化特性,可以作为提升舰船通信网络质量的重要依据。     

多目标遗传算法在船舶网络资源调度中的应用

海上无线网络作为船舶导航、通信的媒介,其信道质量和信号传输效率有着重要意义,由于海上无线通信网络无法建立基站且船舶不断的移动位置,因此,提高船舶无线网络资源的利用率,合理的调配无线网络资源是一项热点研究。本文介绍一种基于多目标遗传算法的船舶网络资源调配方法,分别从算法原理、资源调度流程以及仿真测试等方面进行介绍。