VSAT技术在海上船舶通信系统的应用研究

随着计算机和网络技术的不断发展,海上航运业、渔业和海上军事领域等对网络通信技术的依赖程度越来越大,也对海上通信网络的技术水平提出了更高要求,建立高效、稳定的海上船舶通信系统具有重要的意义。VSAT卫星通信技术可以为船舶提供稳定的互联网访问功能和通信功能,不仅具有覆盖范围广、通信质量高等优点,还具有成本低、可靠性高等优点。本文首先介绍了VSAT卫星通信系统的组成和信号调制解调原理,然后基于传统的船舶通信系统,设计了一种基于VAST技术的船舶通信系统,提高船舶通信的效率和信息传输质量。     

电力线载波技术在船舶通信系统中的应用

电力线载波通信利用输电线路为媒介传输信号,具有牢靠的支撑结构,在输送工频电流的同时完成信号的传输。因此,电力线载波技术的可靠性和经济性较高,目前在工业领域应用广泛。本文系统介绍船舶电力系统和配电网结构,在此基础上结合电力线载波通信的原理和调制解调技术,设计基于船舶配电网络的载波通信系统。     

基于BDS的船舶通信信号传输系统

目前提出的船舶通信信号传输系统传输稳定性差,导致传输耗时过长、效率差。基于BDS的船舶通信信号设计一种新的船舶通信信号传输系统,系统硬件由监控终端、数据基站、通信服务器、主控模板、数字信号处理模块和卫星通信模块组成,通过包括UHF卫通、IN-MARSAT-C海事卫星以及S卫通3个设备实现数据传输。由信号采集、文本输出、确定安全传输码、检测目标实现软件流程。结果表明,基于BDS的船舶通信信号传输系统能够有效提高传输稳定性,缩短传输耗时。     

基于Labview的船舶通信信号设备故障检测系统开发

船舶通信系统是船舶的重要组成部分,具有现场通信、定位、无线电预警、导航等多种功能。船舶通信系统主要可以分为地面通信、卫星通信、定位系统和海上安全信息收发等几种,通信设备包括电台、VHF无线设备、雷达和信号基站等多种。随着计算机技术和自动化技术的迅速发展,船舶通信信号设备的自动化水平逐渐提高,同时,其故障率也随之提高。为了保障船舶通信系统的正常运行,通信信号设备的故障诊断和检测技术显得尤为重要。本文的研究对象为船舶通信系统的信号设备,利用虚拟仪器技术Labview设计和开发了一种船舶通信信号设备的故障检测系统,并对该故障诊断系统的硬件结构和软件程序进行详细介绍。本文对改善船舶通信系统的抗干扰能力,提高故障诊断速度有重要的作用。     

通信信号调制样式识别技术

信号调制样式的自动识别是非协作通信中的主要问题,也是近年来信号处理领域研究的热点问题,近几十年来,人们在这方面作了大量有益的探索,提出了很多新思路和新方法。本文对目前调制识别的研究内容、现有方法作了一个综述,并对以后的发展提出一些看法。     

通信信号调制盲识别方法研究

讨论调制识别技术的原理及发展状况,系统地总结多年来通信信号调制盲识别方法,包括基于似然比的调制盲识别方法和基于信号特征的盲调制识别方法,分析各种方法的原理和性能,最后对识别方法的发展进行展望,对分类器进行总结。     

物联网技术的船舶通信过程切换信号监测系统设计

传统的船舶通信切换信号监测系统很难在短时间内监测到所有的通信切换信号,监测效果差。针对这一问题,基于物联网技术设计了一种新的船舶通信过程切换信号监测系统,系统硬件由监测层、网络层和管理层3部分组成。软件由程序初始化、信号获取、信号判别、数据存储4步组成。为检测监测系统工作效果,与传统监测系统进行实验对比。结果表明,基于物联网技术设计的监测系统可以在短时间内监测到所有的船舶通信信号,监测能力强,应用价值高。     

船舶姿态测量信号采集系统

针对传统的船舶姿态测量信号采集系统存在的采集精度低、信号响应时间长等缺点,提出船舶姿态测量信号采集系统设计。首先,通过信号感应模块、信号转换模块和信号汇总模块,对信号采集系统的总体框架进行设计;然后,根据总体框架,通过加速度传感器、倾斜角传感器、变压器、电压/电流转换器和RDC芯片等完成系统的硬件设计,通过对倾斜角的正弦信号和余弦信号转换,对加速度进行电压/电流信号转换,实现船舶姿态测量信号采集系统的软件设计,至此完成船舶姿态测量信号采集系统设计。实验结果表明,与传统的船舶姿态测量信号采集系统相比,提出的船舶姿态测量信号采集系统的采集精度更高,其采集误差可减少2.4°,对信号的响应时间可减少350 ms左右。     

基于神经网络的舰船混沌保密通信系统研究

以提升舰船通信安全性及同步性为出发点,设计基于神经网络的舰船混沌保密通信系统。基于舰船混沌同步保密通信系统一般模型,在系统发射端设计基于径向基函数神经网络（RBFNN）的跟踪器,跟踪舰船信息信号,通过混沌调制模块调制系统的状态量参数,并加密舰船信息信号将其混沌视为载波进行混沌掩盖后,通过信道进行传输,经噪声消除器去除信号噪声后,在混沌解调模块设计基于RBFNN的同步控制器,输出同步解调后的原始舰船信息信号传输至接收端,实现舰船信息保密同步通信。实验结果显示,该系统加密后,信息可有效掩盖信号真实情况,信号去噪后可还原信号本真,解调后可在接收端实现高精度的信号还原;且该系统应用后的信息可有效防止攻击者窃取。     

无线网络船舶远程快速通信系统

远程通信系统是船舶航行任务接收的重要支持,远程通信质量直接影响船舶航行执行任务,为此在无线网络的支持下,从硬件和软件2个方面,优化设计船舶远程快速通信系统。调整无线网络的拓扑结构,改装船舶通信数据无线收发器和数据处理器,通过电容耦合提高硬件系统的抗干扰性能。在硬件设备的支持下,设置无线网络通信协议,通过通信数据与可用空间的比较,选择合适的通信信道。最终在通信拥塞控制下,实现系统的远程快速通信功能。综合无干扰和有干扰2种环境中的系统测试数据统计结果,得出结论：与传统通信系统相比,设计系统的通信数据丢失量更少、受干扰程度更小,且在通信时延缩短了约2 200 ms,由此证明优化设计的远程通信系统在稳定性和通信速度方面更加具有优势。     

船舶通信系统中的数字阵列实时信号处理算法

船舶通信系统的数字阵列信号处理与调制能力,将直接关系到船舶远洋行驶中的安全性,针对传统数字信号处理算法抗噪声干扰能力差、信号处理误差高的不足,提出一种基于正交解调的数字阵列信号处理算法研究。利用正交分解方法将原始的含噪信号分解为横向数字阵列信号与纵向数字阵列信号,再分别对阵列信号进行滤波匹配与消噪处理,能够在保存关键信息的前提下消除大部分环境噪声的干扰。仿真结果表明,提出算法信号处理的峰值信噪比更具优势,同时在信号处理时延及控制误差方面也优于传统算法。     

舰船远程航行中5G通信调制信号识别方法

舰船远程航行过程中的无线通信依靠海事卫星和GPRS技术,近年来,5G技术发展越来越成熟,基于5G的舰船远程通信系统开发成为一项热点。本文设计一种舰船远程航行信息交互系统,对系统的构成和关键技术环节进行研究,包括5G通信信号的调制技术、基于神经网络算法的5G调制信号识别技术等。最后,结合Simulink软件进行了舰船远程航行信息交互系统的5G通信性能测试。     

频率信号采集测试系统

频率信号采集测试系统采用PCL-836多功能计数器、定时器卡,基于等精度测频方法实现,讨论了基本的测量原理并对系统的硬件线路实现和软件设计作了详细的介绍和分析。     

分布式船舶通信信号系统的优化设计

传统船舶通信信号系统不仅复杂性高,而且性能差。为此优化设计了一种分布式船舶通信信号系统。分析了当前常见船舶通信信号系统的弊端,给出分布式船舶通信信号系统中地面系统和船载系统的实施方案,依据差异原则设计系统结构。介绍了系统通信控制服务器设计过程,硬件安装选用简单易实现的CBCI插卡方式。分析了容错与安全管理单元设计过程,给出FPGA内部结构和通信模块设计过程,通过通信信号供电单元为系统供电。软件设计主要包括通信接口软件与信号控制算法设计。实验结果表明,所设计系统性能优。     

船舶电站信号采集方案设计

文章介绍了为实现船舶电站的自动化监测和实时控制,需对船舶电站的相关参数采集,以提供给以数字信号处理器为处理核心进行计算控制,涉及到电压、电流、频率检测、相角等数据的采集,通过这些采集到的信号,可以判断船舶电站目前的运行状态和所需进行的操作。     

基于前馈式神经网络的船舶电机转速信号采集系统

由于受到网络延迟问题的影响,当前采集系统普遍存在相同时间序列上采集值与实际值存在一定的偏差问题,导致采集到的信号准确性受到严重影响。针对上述问题,设计基于前馈式神经网络的船舶电机转速信号采集系统。该系统以霍尔轮速传感器作为现场电机转速采集设备,并通过调理电路,调理电机转速信号。当电机转速信号通过单片机传输时,通过设计的基于前馈式神经网络的延迟补偿器补偿后,将电机信号发送到接收端,完成整个采集系统工作。结果表明:所设计系统应用下,经过补偿,相同时间点上,船舶电机转速采集值与实际值偏差减少,采集到的信号准确性提升,达到了研究目标。     

船舶机电系统故障信号远程通信容错诊断方法

远程通信系统是船舶机电系统故障信号传输与接收的关键。若远程通信容错率较低,则获得故障信号的完整性、精确性较差,致使故障严重性等级诊断结果失准,故提出船舶机电系统故障信号远程通信容错诊断方法研究。搭建远程通信容错架构(容错TTE模型),以此为基础,配置信息描述表结构,记录故障信号的传输与接收情况,制定远程通信容错算法,以接收的故障信号为依据,诊断机电系统故障的严重性级别,实现船舶机电系统故障信号远程通信容错的诊断。实验数据显示:应用此方法后,机电系统故障诊断严重性等级与实际严重性等级一致,充分说明该方法具备可行性。     

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。     

基于单片机的船舶设备信号采集及处理系统

为提高船舶的自动化程度,适应现代船舶设备发展的要求,以单片机ATA9C52为核心器件设计船舶设备信号的采集及处理系统。本系统可采集多种信号,经单片机处理,输出符合NMEA-0183标准的数据。它具有电路结构简单、可靠性好、使用方便等优点。