舰船通信网络的自适应路由算法设计

路由算法是保障舰船通信网络正常工作的关键技术,当前舰船通信网络路由算法没有全面考虑节点能量限制问题,使得舰船通信网络的路由并非最优,导致舰船通信网络数据传输错误率高,舰船通信网络生存周期过短,为了提高舰船通信网络的通信质量,加快舰船通信网络数据传输速度,设计了一种自适应的舰船通信网络路由算法。首先对国内外舰船通信网络路由算法进行研究,找到引起各种算法不足的限制因素,然后模拟生物细胞分裂过程对舰船通信网络进行分簇,每一个簇包含不同规模的舰船通信网络通信节点,并舰船通信网络路由能耗最小、舰船通信网络生存周期最长为优化目标,构建最优的舰船通信网络通信路由,最后在Matlab 2016平台进行了舰船通信网络路由算法的性能测试实验。本文算法提高了舰船通信网络通信的平均吞吐量,舰船通信网络数据传输时延小,提高了舰船通信网络通信效率,有助于提高舰船通信网络的生存周期,具有十分高的实际应用价值。     

舰船通信网络的路由安全研究

路由是保证舰船通信网络数据成功传输的重要路径,当前舰船通信网络路由受到多种类型行为攻击,舰船通信网络路由极不安全,为了保证舰船通信网络路由安全,提高舰船通信网络数据传输成功率,设计了基于攻击频率的舰船通信网络路由安全评估模型。首先研究当前舰船通信网络路由安全评估模型的工作思想,分析舰船通信网络路由安全评估误差大的原因,然后采集舰船通信网络路由攻击频率数据,利用最小二乘支持向量机根据舰船通信网络路由攻击频率数据得到舰船通信网络路由安全评估结果,最后在Matlab 2016仿真环境进行了舰船通信网络路由安全评估实验,本文模型的舰船通信网络路由安全评估误差小,克服了当前其它模型存在的局限性,而且舰船通信网络路由安全评估效果优于当前其它模型,可以有效保证舰船通信网络通信安全。     

云计算的舰船网络入侵检测算法研究

普通入侵检测方法,不能在舰船保持运动状态情况下,准确判断入侵数据所处位置,并快速清除入侵数据。为解决此问题,搭建基于云计算环境的舰船网络入侵检测算法。通过数据捕捉模块的搭建、数据预处理模块的搭建,完成云计算运行环境的搭建。通过舰船网络总体结构的搭建、入侵检测算法的优化,完成算法的搭建。引入PSO法则,对算法的实现起到一定约束作用。设计对比实验结果表明,新型算法与普通方法相比,可以准确判断入侵数据所处位置,并大幅节省清除入侵数据所需时间。     

传感器节点信息融合舰船通信网络路由研究

传统舰船通信网络路由算法存在数据传输成功率低的情况,因此设计一种传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法。采用拓扑意识方法,制定路由协议,根据路由协议制定一种具有方向性的传输机制。在此基础上,从路由发现、路由维护、路由应答、异常处理和路由传输距离5个步骤完成舰船通信网络路由算法的设计。实验对比结果表明,此次设计的传感器节点信息融合的舰船通信网络路由算法比传统算法传输成功率高,具有一定实际应用意义。     

基于云计算的舰船网络被动数据快速关联算法

传统的网络被动数据关联算法存在计算复杂,迭代次数过多的问题。为此提出基于云计算的舰船网络被动数据快速关联算法。采用目标假设的方法,去除被动数据中的虚假目标,构建约束条件,初始化拉格朗日乘子,通过云计算的方式求取目标函数对偶解,获得关联数据结果集,实现舰船网络被动数据快速关联。测试结果表明,与传统的被动数据关联算法相比,舰船网络被动数据快速关联算法利用云计算,简化了运算,减少了迭代次数,使得算法快速收敛。     

舰船通信网络的主动防御技术研究

针对传统舰船通信网络防御模型数据加密性较差的问题,设计新型舰船通信网络的主动防御技术模型。通过风暴通信数据截获、精准捕获参数计算2个步骤,完成舰船通信网络的入侵因子获取。在此基础上,通过防御特征路径长度确定、通信网络效率计算、防御流程完善3个步骤,完成新型模型的搭建,实现舰船通信网络的主动防御技术研究。对比实验结果表明,与传统防御模型相比,应用新型舰船通信网络的主动防御技术模型后,网络自身稳定性得到大幅提升、加密传输时长明显缩短,数据加密性较差问题得到有效解决。     

舰船网络节点移动路由协议研究及其算法改进

移动通信技术在船舶航行安全性中起着关键的作用。为提高移动网络数据传输速度与稳定性,本文基于AODV路由算法,对无线网络协议进行改进,在每个网络节点处不仅同时保存前一跳与后一跳的网络节点IP,而且还保存前两跳与后两跳的网络节点IP。同时针对该协议制定相应的本地无线网络节点修复策略。基于NS-3软件对该改进算法进行对比研究,结果表明:数据传输路劲的寻优过程变得更为快速,路由协议开销有所减小;数据包丢失数量大为降低,传输效率有所提升;在网络节点缓存中的数据包数量在一定程度上有所减少,能够有效提高网络数据传输速度;网络节点数据传输时间滞后有明显减小。改进后的路由算法能够保证数据接收成功率保持在80%左右。     

节点移动路由协议在舰船通信网络中的应用研究

随着海上通信数据量的不断增多,以及数据终端的逐渐普及,数据通信逐渐成为海上通信的主要方式。在港口、海峡等海域中,多艘舰船通常组成舰船数据通信网进行数据传输,由于船舶的移动性以及海洋严苛的通信环境,传统的点到点数据通信难以适应对通信可靠性和灵活性的需求。为此本文提出一种新型的节点移动路由协议,该协议通过选择最佳的中继节点,完成舰船通信网络中的多跳传输,能够方便的部署和实现,并能够实现较好地负载均衡和可靠传输。最后通过仿真实验证明本文提出的路由协议具有较好的性能。     

基于云计算的舰船姿态信息管理系统优化算法

常规的舰船姿态信息管理系统资源分配不均衡,在运行时执行能耗过高,导致了系统资源的浪费,为此采用云计算技术,提出舰船姿态信息管理系统优化算法研究。分离噪声与有效信号,利用两者间方差幅值差异,获取舰船姿态信息数据,根据小波系数重构,校正姿态误差,通过云计算中心合理调度数据信息,分析历史时间序列,减少系统空闲所占比重,完成了基于云计算的舰船姿态信息管理系统优化算法研究。设计对照实验,将优化后的执行能耗,与另外2种常规算法相比较,实验结果表明,优化后的算法能够使其能耗降低21.63%,合理分配了系统资源,避免资源浪费。     

RSSI的舰船通信网络节点定位算法

节点四边测量定位算法存在节点定位精度低的缺陷,无法满足现今舰船通信的需求,故提出RSSI的舰船通信网络节点定位算法。该算法主要划分为测距阶段、定位阶段与修正阶段,其中测距阶段基于RSSI构建测距模型,获取节点RSSI值;定位阶段以节点RSSI值为基础,通过锚节点质心初步计算节点定位坐标;修正阶段在初步定位坐标基础上补偿其误差,获取最终的节点定位坐标,从而实现舰船通信网络节点的定位。实验结果显示:在通信半径为10与20的背景下,与对比算法相比较,本文算法平均定位误差分别下降了4.44%与4.94%,充分表明本文算法节点定位精度更高。     

基于云计算技术的船舶通信网络动态负载均衡研究

为了提升动态负载均衡效果,提出基于云计算技术的船舶通信网络动态负载均衡方法。利用直觉模糊时间序列算法预测云计算船舶通信网络服务器负载,对比分析预测负载与服务器负载上下限阈值,决定服务器内虚拟机是否需要迁移,若需要迁移,则以最短迁移时间与最小迁移量为目标,建立迁移目标虚拟机集合选择模型,利用遗传算法求解该模型得到迁移目标虚拟机集合,并以最大剩余容量为选择策略选择目标服务器,动态在线迁移目标虚拟机集合至目标服务器完成船舶通信网络动态负载均衡。实验证明：该方法可实现船舶通信网络动态负载均衡;不同任务数量时,该方法的动态负载均衡效果均较优;不同虚拟机数量时,该方法可有效降低任务截止时间违背率。     

负载均衡的舰船网络最短路径路由算法

为了提升舰船网络的吞吐量,降低网络的带宽阻塞率和时间成本,在负载均衡技术的支持下,提出舰船网络最短路径路由算法。结合舰船网络的运行原理和拓扑结构,构建舰船网络模型。在该模型下,选择混合路由协议作为网络传输协议。判定舰船网络节点负载状态,根据判定结果实现对舰船网络节点负载的均衡控制,并通过最短路径的计算与选择,实现舰船网络最短路径路由。经过与传统路由算法的对比实验得出结论:设计路由算法的带宽阻塞率和时间成本有所降低,吞吐量降低了约29.65 MB。     

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。     

舰船用通信网络的入侵检测技术研究

舰船用通信网络容易受到敌方电磁场的入侵干扰,导致通信受阻,通过入侵检测,提高舰船用通信网络的抗毁性。提出一种基于自适应线谱增强和滤波技术的舰船用通信网络的入侵检测技术。采用多源波束形成方法进行舰船用通信网络传输信号采集,对采集的通信信号进行自适应线谱增强处理,提高网络通信信号的增益强度,对增强的网络通信信号进行抗干扰滤波设计,采用梯度算法对滤波输出的舰船用通信网络传输信号进行自适应迭代,准确检测出信号中的入侵成分。仿真结果表明,采用该检测技术进行舰船用通信网络的入侵检测的准确检测概率较高,抗电磁干扰能力较强。     

云计算的舰船信息管理系统优化算法

为解决常规舰船信息管理系统,信息数据管理能力弱,数据信息处理效率低,提出基于云计算的舰船信息管理系统优化算法。通过引入云计算模式,对常规舰船信息管理系统算法结构进行优化,结合建立的舰船信息管理系统快速更新策略,完成提出的优化算法研究。仿真实验证明,提出的舰船信息管理系统优化算法较常规舰船信息管理系统算法,数据信息处理效率提高25.7%,处理耗时缩短了18%,更适合用于数据信息杂乱繁多的舰船信息管理系统。     

基于5G技术的舰船通信网络系统构建

在5G通信网络下,现有舰船4G通信网络无法支持5G技术的毫米波传输,无法建立有效连接。为此,提出基于5G技术的舰船通信网络系统构建。首先,重新设计5G通信框架,在框架基础上设计5G通信硬件;结合毫米波传输特征,对数据映射过程中的感知层系数进行优化;同时,引入基于5G技术的MIMO传输方案,保证通信网络系统的稳定性。实验结果表明,设计系统能够支撑5G标准下多模数据传输标准,且传输稳定性满足实际应用标准。     

舰船随机网络节点无线路由协议算法优化分析

为了提高舰船随机网络的传输性能,需要进行网络的节点无线路由协议优化,提出基于最短路径寻优的舰船随机网络节点无线路由协议算法。构建舰船随机网络节点的最优部署模型,采用无线路由节点的终端探测方法进行舰船随机网络路由传输的均衡控制,采用分集均衡调度的方法进行无线传输的负载均衡控制,基于最短路径寻优方法建立舰船随机网络的路由均衡协议,实现舰船随机网络节点无线路由协议优化。仿真结果表明,采用该方法进行舰船随机网络节点无线路由设计,提高了网络传输的均衡性,降低了输出误码。