船载多信道无线网络的抗干扰攻击系统设计

传统的船载多信道无线网络抗干扰系统所设计的硬件和软件部分衔接不够密切,硬件部分不能阻挡的干扰信号会进入无线网络通道内部,消耗大量软件CPU,降低工作效率。为了解决此问题,设计了一种新的抗干扰攻击系统,从系统的硬件和软件两方面进行研究,硬件部分由压敏电阻、转发器、测试器和光电隔离等多个设备组成,通过阻容(RC)网络操控;根据硬件设计了软件计算流程,共分为输入信号采集、输入信号检测、干扰信号处理和网络信号输出四步。由实验结果可知,所设计的系统能够将硬件部分和软件部分完美融合到一起,在最短的时间内达到最大的抗干扰效果。     

舰船无线网络入侵干扰信号优化检测方法分析

为全面提升舰船无线网络的耐候感受能力,提出一种新型的入侵干扰信号优化检测方法。通过信号阈值选取、识别函数确定2个操作环节,完成舰船无线网络入侵干扰信号的精准识别。在此基础上,通过信号目标定位、连续检测波形确定、检测脉冲量计算3个步骤,完成新型舰船无线网络入侵干扰信号优化检测方法分析。对比实验结果表明,与普通方法相比,应用优化检测方法后,入侵干扰信号的平均波长降至3.0×10-11 Hz以下,最佳定位精准度可突破90%,舰船无线网络的耐候感受能力得到稳定提升。     

改进遗传算法的舰船无线网络路由算法

针对原有舰船无线网络路由算法在使用后造成无线网络耗能较大的问题,引用改进遗传算法,设计基于改进遗传算法的舰船无线网络路由算法。设定舰船网络模型,获取网络中的链路重叠与干扰情况,计算无线网络信道分配数值。以上述计算结果为基础,引用改进遗传算法,设定无线网络的运行空间,根据遗传算法中的染色体计算技术,获取路由路径与数量的最优解。构建算法测试环节,通过与原有算法对比可知,此算法在使用后舰船无线网络的耗能低于原有算法。     

复杂电磁环境下离岸舰船无线网络信号优化

复杂电磁环境下,离岸舰船无线网络传输信号信噪比较差,因此提出复杂电磁环境下离岸舰船无线网络信号优化方法。通过获取离岸舰船无线网络矢量信号,得到组件信号压缩测量矩阵,从而完成传输信号稀疏特征提取。在信号稀疏特征已知的条件下,采用适当接收极化,抑制传输过程中噪声的干扰与影响,完成传输信号干扰优化。在传输干扰信号最优化的条件下,确定信号传输寻优范围,完成离岸舰船无线网络信号接收质量优化。设计仿真实验,对比复杂电磁环境下优化前后离岸舰船无线网络信号信噪比,证明本文方法的有效性。     

基于嵌入式的舰船抗干扰过滤软件设计

针对当前所用抗干扰过滤软件,一直存在抗干扰性能较差的问题。提出基于嵌入式的舰船抗干扰过滤软件设计方法,首先分别计算嵌入式舰船雷达照射周期和静默周期的雷达天线接收信号,并对雷达观测信号进行预白化处理,利用kurtosis系数的局部最小值计算雷达信号独立分量分析的目标函数;然后经过迭代计算获得雷达信号解的混合矩阵,分离雷达观测信号的目标分量和干扰分量;最后利用低通数字滤波器,对嵌入式舰船雷达观测干扰信号进行滤波处理。通过模拟实验结果证明,所提方法能够对点频干扰信号和宽带干扰信号进行有效抗干扰滤波处理。     

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。     

基于小波变换的舰船主干网络干扰信号防御算法

干扰信号威胁舰船主干网络的通信质量,当前干扰信号防御算法的随机噪声抑制效果不佳,容易造成去噪信号振荡,影响算法的收敛稳定性,基于小波变换设计舰船主干网络干扰信号防御算法。将信号分解为简单分量的叠加,提取干扰信号的时频特征参数。设置阈值和调节函数,利用小波变换压制信号随机噪声。在去噪信号的基础上,设计干扰信号防御算法,利用概念熵函数进行迭代,得到干扰防御的最优解。实验结果表明,本文设计算法的最差收敛误差比基于深度神经网络和基于线性约束最小功率的防御算法降低了0.081和0.028,具有较好的收敛稳定性,满足实际应用需求。     

面向大数据网络的舰船辐射干扰信号检测方法

为了删除网络内的离群点,提升辐射干扰信号检测性能,设计了面向大数据网络的舰船辐射干扰信号检测方法.选取软硬结合的划分策略分割舰船网络中的信号集,通过并行处理方式检测信号集内各元素的离群度并删除离群点;采用Hilbert变换方法与小波包方法结合,通过包络解调方式提取完成预处理的舰船辐射干扰信号特征;将所提取的舰船辐射干扰...     

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。     

嵌入式软件在舰艇短波通信抗干扰中的应用

由于海上干扰信号类型较多,应用传统的抗干扰方法难以彻底解决舰艇短波通信网络误码率和丢包率高的问题。为此,设计嵌入式抗干扰软件。利用舰艇短波通信原理采集实时通信信号,并根据不同干扰信号的特征,确定采样信号中的干扰信号类型与威胁等级。针对不同类型的干扰信号,采用对应的抑制滤波程序和数字陷波器实现舰艇短波通信的抗干扰功能。实验结果表明,与传统抗干扰方法相比,应用嵌入式抗干扰软件能够有效地降低通信网络的误码率和丢包率,说明其抗干扰性能更强。     

舰船无线通信多信道参数的抗干扰控制研究

频率跳闪和多导位数据技术是传统的舰船普遍使用的通信抗干扰技术,随着技术的进步大多数舰船通信设备逐渐趋向于低频化,因此传统抗干扰技术已经不能满足当前现状,为此提出了无线通信多信道参数的抗干扰控制研究。采用瞄准式定向过程对多舰船使用阻塞式抗干扰进行频率覆盖抗干扰。在用自适应非线性顶测滤波的方法计算出舰船低频波段进行过滤后的通信要频后,使用纠错编码完成通信抗干扰。实验数据表明,提出的无线通信多信道参数的抗干扰控制研究能够有效进行多舰船的低频抗干扰。     

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。     

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。     

多信道舰船无线移动通信网络混合入侵数据挖掘方法

为提高混合入侵数据挖掘量,提出多信道舰船无线移动通信网络混合入侵数据挖掘方法。设计混合入侵数据检测流程,检测网络混合入侵数据;比较正常数据特征与混合入侵数据特征,计算2个数据集关系,提取的混合入侵数据特征;计算混合入侵数据特征数据邻域距离、可达距离和可达密度,设计混合入侵数据挖掘流程,挖掘多信道舰船无线移动通信网络混合入侵数据,设计混合入侵数据攻击类型。实验结果表明,本文方法的挖掘混合入侵数据量高于对比方法,挖掘混合入侵数据用时更少,具有较优的混合入侵数据挖掘效果。     

基于神经网络的舰船通信网络信道均衡控制研究

舰船通信系统的信号噪声源包括外界干扰噪声、码间干扰噪声和设备白噪声等,这些噪声信号会降低船舶通信系统的精度,因此,采用恰当的策略进行舰船通信系统的信号处理是一项热点研究。本文介绍舰船通信网络的信道均衡化原理,基于模糊神经网络算法设计了通信网络的均衡化控制器,并进行了通信网络的信道均衡化特性仿真试验,取得良好的效果。     

互联网环境下的舰船异构网络切换信号预测

为了更好地执行异构网络切换过程,减小异构网络切换信号预测误差,提供优质的舰船通信服务,提出互联网环境下的舰船异构网络切换信号预测方法研究。详细分析舰船异构网络切换过程,获取原始无线网络信号,以此为基础,采用中值方法处理并共享原始舰船无线网络信号。以上述处理与共享后舰船无线网络信号为依据,利用GM(1, 1)灰色模型构造舰船异构网络切换信号预测公式,将已知无线信号序列代入公式即可实现舰船异构网络切换信号的预测。实验结果显示,在噪声50dB与100dB下,与对比方法相比较,本文方法切换信号预测误差较低,充分证实了本文方法的可行性。     

舰船噪声非线性特征的信道传播研究

文章首先针对信道的相干多途特性,基于射线理论,利用MATLAB仿真得到了信道的多途参数;接着基于相似序列重复度理论,提取了舰船辐射噪声的非线性特征—序列重复度RPT;最后将舰船辐射噪声通过多途信道作用,提取不同信道作用后的RPT特征并进行对比分析。研究表明,当舰船辐射噪声在不同传播距离和海深的信道里传播时,RPT特征的幅值缓慢变化,且其特征曲线的形状也发生改变,即舰船辐射噪声的RPT特征在多途信道里传播时是不稳定的。     

基于三维地理信息的舰船输电通道多源信息融合技术研究

针对舰船输电通道差异性数据聚类出现的中心不定问题,提出基于三维地理信息的舰船输电通道多源信息融合技术。构建舰船配电网络输电通道的信息传输信道模型,采用量化跟踪调制方法对信道进行自适应调整以补偿信道畸变;对舰船输电通道覆盖区域进行三维地理信息特征采集,对采集的地理信息特征进行模糊C均值聚类处理,并输入到舰船输电通道中组成一组训练序列+信息序列的帧信号,在决策指向性模式下实现舰船输电通道多元信息融合。仿真结果表明,采用该方法进行舰船输电通道信息融合,可提高舰船配电网络输电通道负载均衡性,抗干扰能力较强,从而改善了舰船配电网的结构性能。     

应用傅里叶变换的舰船动力控制平台干扰信号防御算法

一旦动力控制平台受到干扰信号的影响,其指令传输的正确性和及时性就难以得到保证,使得船舶控制过程极易出现问题。为此,应用傅里叶变换设计一种舰船动力控制平台干扰信号防御算法。该算法以传统傅里叶变换为基础,通过时间窗对其进行改进,利用改进后的傅里叶变换过程对不同信号分量进行处理。最后通过逆变换得到"干净"的信号,并绘制舰船动力控制平台信号频谱图。实验结果表明:与传统干扰信号防御算法相比,应用本算法后,舰船动力控制平台波形相似性参数更大、信噪比更高,证明该算法防御性能更好。     

深度学习算法的舰船无线网络安全分析

针对传统网络安全分析方法实际需求的无线网络数据量过大,导致实际安全分析范围过小的问题,研究深度学习算法的舰船无线网络安全分析过程。控制舰船网络攻击要素,设定数据控制条件,获取多个网络信息组合,利用深度学习算法计算无线中断概率,综合网络保护域技术定义安全数值关系,实现对无线网络的安全分析。模拟设定支持舰船无线传输的网络结构,设定舰船通信点,对2种传统安全分析方法与所设计的安全分析方法进行实验,结果表明所设计的安全分析方法可分析的安全范围最大。