基于MESH网络的舰船无线通信多信道分配方法

舰船通信受海上环境的影响,导致其噪声以及信号不稳定,传统的舰船无线通信多信道分配方法已经无法满足舰船通信要求,出现网络吞吐量差的问题。为此,设计一种基于MESH网络的舰船无线通信多信道分配方法。引入干扰模型对舰船无线通信多信道的当前状态进行评估,并优先考虑负载量较大的链路分配更多的带宽,判断信道负载以及节点优先级,设定舰船无线通信多信道分配标准,以此完成舰船无线通信多信道分配。经实验证明,此次设计的基于MESH网络的舰船无线通信多信道分配方法比传统方法网络吞吐量高,能够满足舰船无线通信多信道分配需求。     

一种改进的自组网动态信道分配协议

文章针对节点具有双收发器多信道的自组网,对动态分配协议进行了改进,使得一些短报文可以在没有可用数据信道时直接在控制信道上传输,从而解决信道利用率不高的问题。研究表明,改进后协议的网络吞吐量有了显著的提高。     

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。     

舰船无线通信中5G信道资源分配算法设计

设计船舶无线通信中5G信道资源分配算法,在增大舰船无线通信网络吞吐能力的同时,改善网络通信质量。基于非正交多址技术的上行链路D2D舰船无线通信网络模型,在D2D发送用户与若干个D2D接收用户之间建立数据通信信道,生成D2D用户组,将D2D通信网络最大吞吐量作为优化目标,构建满足蜂窝、D2D用户接收信号SINR阈值等约束条件的5G信道资源分配模型,采用用户-子信道双边匹配算法获取子信道分配策略,利用注水功率分配算法确定D2D用户组功率分配策略,实现舰船无线通信的5G信道资源分配。结果表明：该算法可实现舰船无线通信网络5G信道资源分配,允许40个D2D用户组接入到通信网络中;NOMA传输机制下的网络吞吐量高于OMA机制,数据传输速率达到220 bps以上,干扰度小。     

船舶无线通信网络中时隙资源精准分配的数学模型

构建船舶无线通信网络中时隙资源精准分配的数学模型,改善时隙资源分配不均导致船舶无线通信网络资源分配冲突的缺陷。依据船舶无线通信网络中的通信用户类型,获取中心用户、跨区域个人用户以及区域内个人用户的通信容量;选取吞吐量以及公平性作为时隙资源精准分配的衡量指标,量化吞吐量以及公平性指标,引入不同类型用户的通信容量建立多目标优化数学模型,实现船舶无线通信网络的时隙资源精准分配。模型测试结果表明,所构建模型可实现时隙资源的精准分配,提升船舶无线通信网络的通信吞吐量,避免通信过程中的资源冲突情况。     

船舶通信信道负载调控技术研究

针对传统船舶通信信道负载调控过程中出现的调控精度低、响应时间长的问题,设计一种基于无线局域网的信道负载调控技术。利用无线网关协议,对信道的载频特征进行分析,在此基础上,确定信道负载状态字的输出格式,将BFP算法作为主帧定义进行信道输出状态的实时控制,实现船舶通信信道的负载调控。通过仿真实验验证了该技术的有效性,结果表明,无线局域网负载调控技术较传统负载调控技术的精度高出了24.78%,且响应时间较为合理,符合理想的信道负载调控标准。     

船舶微网功率分配策略仿真研究

针对包含柴油发电机、光伏阵列、储能电池组成的船舶微网系统,提出了一种船舶微网功率分配策略。该控制策略依据各微源出力和负荷情况,制定相应的功率分配计划。在Matlab/simulink环境下对船舶微网各个组成部分进行建模并对所提出的控制策略进行仿真,仿真结果验证了所提出的控制策略的可行性和正确性。     

基于遗传算法的船舶推力分配方法研究

近年来,海洋资源开发需求的日益增加对船舶推进器系统的性能提出越来越高的要求。当前,推力系统的主流配置方法为过驱动配置法,然而其存在求解效率低、全局范围内性能差等缺点。针对这一问题,本文提出了一种基于改进遗传算法的船舶推力动态分配方法,采用多步优化算法和径向基神经网络进行求解和训练。为提高全局可行域内的计算效率,本文对遗传算法中的交叉变异概率函数及适应度函数进行了优化。仿真结果表明,本文提出的推力分配方法功率消耗小且性能优异。     

基于遗传算法的舰船无线通信网络资源分配研究

当前舰船无线通信网络资源分配方法存在资源分配严重不平稳问题,导致资源分配冲突概率相当高。为改善舰船无线通信网络的通信质量,设计基于遗传算法的舰船无线通信网络资源分配方法。首先分析当前舰船无线通信网络资源分配的研究现状,构建舰船无线通信网络资源分配模型,然后通过引入遗传算法对舰船无线通信网络资源进行分配,找到最优的舰船无线通信网络资源分配方案,最后进行舰船无线通信网络资源分配仿真实验。本文方法不仅能够有效提高舰船无线通信网络通信质量,大幅度减少了舰船无线通信网络资源冲突概率,而且舰船无线通信网络的吞吐量得到大幅度提长,较好地克服了当前舰船无线通信网络资源分配方法存在的缺陷。     

基于无线局域网的船舶通信信道负载率调控方法分析

传统船舶通信信道负载率调控方法,可以对通信信道负载率进行调控,但由于调控精度等级低,造成调控不及时的问题影响通信质量。为此提出基于无线局域网的船舶通信信道负载率调控方法。利用无线网络网关协议,接入无线网络环境,通过CLM多部分载频分析,完成无线局域网船舶通信信道模块的构建;依据BFP通信算法,完成信道负载状态字的输出,采用ACD调控模式,实现基于无线局域网的船舶通信信道负载率调控。实验数据表明,该设计调控方法较传统调控方法综合调控能力提升24.78%,其保证通信质量良好运行。     

WIMAX技术在船舶交通通信中的应用分析

现有海上船舶通信系统带宽窄、频带利用率较低,同一时刻能够建立的上行和下行链路数量有限,随着船舶数量的增多及任务执行频率的增加,现有的通信系统容量已经成为船舶通信的瓶颈。WIMAX技术作为最新的第4代无线通信技术,具有频带利用率高、频率覆盖范围广以及和现有船舶通信系统兼容的特性,能够扩展现有通信系统的信道容量。本文在研究现有的船舶通信系统及海上环境特性的基础上,给出基于WIMAX的海上无线网络规划算法,并进行仿真。     

多点语音通信在船舶通信系统中的仿真

对于海上交通运输行业来说,由于基站、环境等因素的限制,人们的通信需求无法得到满足。IP多播技术能够复制数据,然后同时发送给多个成员。多播技术能够满足多点语音通信对数据转发的需求。G.729语音编码算法具有较高的编码速率和语音合成质量。本文针对船舶通信的特点和需求,以多播技术和G.729语音编码算法为基础,设计实现多点语音通信系统,对G.729语音编码算法进行优化,有效降低语音编码的计算量。     

船舶无线通信系统病毒入侵传播路径检测

利用传统方法对船舶无线通信系统病毒入侵传播路径进行检测,存在检测率低的问题。针对上述问题,提出一种新的病毒入侵传播路径检测方法。方法主要分为4步:1)利用采集系统对船舶无线通信系统中的数据进行采集;2)对采集到的数据进行处理,包括初步筛选处理、噪声消除、缺值处理、属性选取、数据标准化和归一化处理等;3)将处理好的数据输入到优化后的神经网络当中,进行入侵传播路径检测;4)根据检测结果进行入侵响应。结果表明:与基于人工免疫方法、基于数据挖掘方法及基于机器学习方法相比,本方法的平均检测率分别提高9%,12.7%,15.3%。     

基于无线通信系统的船闸智能控制

传统船闸智能控制系统使用有线连接控制,对于控制地点以及控制方式要求比较严格,无法进行远程无线控制,为此提出基于无线通信系统的船闸智能控制系统设计。以并联方式对船闸智能控制系统进行总体设计,设计无线远程船闸智能电机控制器以及无线通信PLC控制器,实现船闸智能控制系统硬件设计;计算气囊的锚固系数,设计闸门远程启闭控制模块,通过控制系统管理设计,实现船闸智能控制系统的软件设计。实验数据表明,设计的船闸智能控制系统能够对船闸进行远程无线控制。     

船舶动力定位中的控制分配技术研究现状与展望

介绍了目前国内外关于船舶动力定位技术中,控制分配算法研究的进展情况。根据分配模型的特点,分为线性控制分配和非线性控制分配两大类。其中线性分配算法包括解线性方程组、伪逆法、约束线性优化法和误差最优的线性二次规划法,非线性分配算法包括序列二次规划法、动态寻优法和智能分配算法。文中简要介绍和分析以上各种方法的优缺点并进行比较,最后对船舶控制分配的一些关键性问题进行总结。