能量均衡的船用通信ZigBee网络动态路由算法

针对当前ZigBee网络路由算法存在的平均网络延迟长、网络拥塞严重、网络剩余能量消耗快等不足,设计了基于能量均衡的船用通信ZigBee网络动态路由算法。首先分析ZigBee网络的结构,并描述了ZigBee网络动态路由算法的工作原理。然后对网络节点能量进行分析操作,引入能量均衡机制对网络动态路由进行动态更新,找到数据传输的最优网络路由。最后在Matlab 2017平台上仿真测试结果表明,本文算法减少了平均网络延迟、网络总能耗和数据传输的错误率。     

低能耗的船舶通信网络路由协议研究

能耗是评价一种船舶通信网络路由协议的重要指标,当前船舶通信网络路由协议存在能耗大,船舶通信网络数据传输成功率低等缺陷。为了更好地实现船舶通信,设计一种低能耗的船舶通信网络路由协议。首先对当前船舶通信网络路由协议的研究现状进行分析,建立船舶通信网络路由的能耗模型,然后确定船舶通信网络的最优簇头数,并对船舶通信网络进行区域划分,建立的船舶通信网络分簇,最后采用混合的船舶通信网络通信方式进行数据路由,并采用仿真模拟软件对船舶通信网络路由协议的性能进行分析,结果表明,本文协议有效降低了船舶通信网络的能耗,提高了船舶通信网络数据传输成功率,加快了船舶通信网络数据传输速度,获得高质量的船舶通信网络路由结果。     

船舶导航网络路由算法的实现

为了解决传统船舶导航网络路由算法数据丢包率高、执行时间长的难题,提出船舶导航网络路由算法研究。根据对现有算法存在难题的分析,搭建船舶导航网络路由算法架构,以此为基础,将获取的海上船舶密度作为权重值,构造带有权重值的有向图,并对最优转发路径进行选择。以得到的结果为基础,采用局部最优方法对最优转发路径计算区域进行优化。以优化结果为依据,对网络路由节点分配模型进行构建,实现了船舶导航网络路由算法的设计。通过实验得到,与传统船舶导航网络路由算法相比较,提出的船舶导航网络路由算法极大的降低了数据丢包率,缩短了执行时间,充分说明提出的船舶导航网络路由算法具备更好的性能。     

改进LEACH算法的船舶无线网络路由算法机制

路由算法是船舶无线网络通信的重要技术,当前船舶无线网络路由算法的能量消耗比较大,影响船舶无线网络生命周期,同时存在船舶无线网络数据传输时延长的缺陷,为了解决当前船舶无线网络路由算法存在的局限性,设计了一种改进LEACH算法的船舶无线网络路由算法。首先对LEACH的船舶无线网络路由算法工作原理进行分析,找到引起不足的因素,然后根据最优簇首数对船舶无线网络进行分区,并选择最优节点作为簇首,最后对船舶无线网络的路由通信机制进行改进,以减少数据传输能耗,并进行了船舶无线网络路由算法的性能测试实验。结果表明,本文算法能够大幅度降低船舶无线网络路由数据传输错误概率,节约了船舶无线网络路由数据传输的能耗,提高了船舶无线网络路由可靠性,较好克服了当前船舶无线网络路由算法存在的不足,具有较好的实际应用价值和理论研究意义。     

船舶无线传感网络的能耗均衡路由算法设计

为了提高船舶无线传感网络的连通性能,针对传统量化传导协议容易导致路由冲突的问题,提出一种基于能耗均衡的路由算法。构建船舶无线传感网络的节点分布拓扑结构,根据传感网络各个节点的能量开销构建路由连通性代价约束参量模型,采用拥塞控制方法进行船舶无线传感网络路由的防冲突设计,以能耗均衡为控制目标函数,实现船舶无线传感网络的能耗均衡拓扑控制,实现路由优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行船舶无线传感网络的路由算法设计,能有效降低各个节点的能量开销,提高网络的寿命和连通性。     

基于压缩感知理论的船舶数字图像水印算法

在船舶数字图像加密传输系统中,需要进行图像水印处理,提高船舶图像的抗攻击能力,针对传统的小波编码方法进行图像水印加密抗噪能力不好的问题,提出一种基于压缩感知理论的船舶图像水印算法。对提取的船舶图像采用Radon尺度变换方法进行边缘轮廓特征提取,对提取的边缘轮廓曲线采用Schwartz变换进行低频系数分解,提取船舶图像的低频压缩感知系数并与图像的高频系数进行模糊匹配,采用压缩感知理论进行图像量化编码,实现图像的水印提取。仿真结果表明,采用该方法进行船舶数字图像水印处理,提高了归一化相关系数和PSNR值,从而提高了图像的抗攻击能力。     

一种新型海洋监测节点定位的网络路由算法研究

随着船舶工业向着信息化、智能化方向发展,各种水下传感器网络的建设引起广泛关注。由于水下环境错综复杂,水下传感器网络的声波信号传输、网络路由设置和节点定位等都面临着挑战。本文主要针对船舶水下传感器网络的路由算法和节点定位问题,利用TOA测距方法实现监测节点的定位,并将VBF路由协议应用到无线路由网络中,提高网络鲁棒性。     

抵抗路由欺骗的船舶网络负载均衡化方法研究

传统船舶网络负载均衡化方法能够适用无干扰性网络中,在抵抗路由欺骗下无法平衡信道中的负载,为此提出船舶网络负载均衡化方法研究。构建IS-IS抗欺骗协议,使用完整拓扑结构消除路由欺骗效果,对ISIS抗欺骗协议头部进行优化,通过字符限制路由欺骗的发生;通过LSP负载均衡协议的设计,完成抵抗路由欺骗网络负载均衡协议的组建;使用信道模型设计网络信道负载均衡步骤,计算最佳负载分流,实现船舶网络负载均衡化。试验结果表明,设计的负载均衡化方法能够在路由欺骗下对网路负载进行均衡化处理。     

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。     

基于量子粒子群算法的舰船无线网络路由方法

针对当前舰船无线网络路由方法存在的数据传输时延大,舰船无线网络路由的可靠性差等问题,设计了基于量子粒子群算法的舰船无线网络路由方法。首先分析了舰船无线网络路由方法的工作机理,然后根据舰船无线网络传输的要求将用户服务划分为3大类,并对舰船无线网络传输性能指标进行分析,最后采用量子粒子群算法建立无线网络传输路由,并通过仿真实验分析了舰船无线网络传输的各项性能指标,结果表明,本文方法减少了舰船无线网络路由中的数据传输时延,提高了舰船无线网络数据传输可靠性,改善了舰船无线网络通信质量,无线网络通信的整体效果要明显优于当前其他舰船无线网络路由方法。     

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。     

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。     

基于船联网的船舶通信网络互信认证体系设计

近几年来,互联网技术和计算机技术在通信领域的应用越来越深入,逐渐改变了传统的单一无线通信方式,且信号传输类型和传输模式的差异化程度也越来越高。本文主要针对船舶的通信网络体系设计,系统介绍船联网的通信协议、通信架构和数据链路等技术模块,并利用船联网技术设计和改进出纳表的通信网络互信认证体系,对提高船舶通信能力有重要意义。     

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。     

基于人工智能算法的船舶通信网络安全性能研究

为了解决当前船舶通信网络安全性能分析过程中存在的一些问题,以提高船舶通信网络安全性能分析效果为目标,设计了基于人工智能算法的船舶通信网络安全性能分析方法。首先采用船舶通信网络安全性能分析数据,提取船舶通信网络安全性能分析特征,然后采用支持向量机作为船舶通信网络安全性能分析的建模工具,采用人工智能算法对船舶通信网络安全性能分析特征和支持向量机的参数进行同时优化,最后采用具体实验测试了船舶通信网络安全性能分析效果。结果表明,本文方法可以描述船舶通信网络安全变化特点,可以获得高精度的船舶通信网络安全性能分析结果,加快船舶通信网络安全性能分析速度,解决了当前船舶通信网络安全性能分析方法存在的缺陷,获得比较满意的船舶通信网络安全性能分析效果。     

基于量子远程传态的船舶多频无线通信网络路由协议

运行基于OSPF和基于RIP建立的船舶多频无线通信网络路由协议传输船舶相关数据,存在丢包率大,传输延时性长的问题。针对上述问题,设计一个新的基于量子远程传态的船舶多频无线通信网络路由协议。该协议建立主要分为两步:一是建立船舶多频无线通信网络拓扑,二是根据建立的网络拓扑设计路由协议,包括路由度量的计算、路由的寻找与维护等。结果表明:运行本协议进行数据包传输,较运行基于OSPF和基于RIP建立的协议进行数据包传输,数据传输丢包率降低2.3%和3.5%,传输延时缩短5 s和6.3 s。