舰船目标雷达回波的仿真和模拟分析

传统舰船目标雷达回波系统能够实现目标雷达回波的发送与接收,但回波频率多次折射发生回波衍射导致接收信号紊乱,为此设计舰船目标雷达回波实时模拟系统。优化雷达信号实时模拟器系统,完成多模块点对点接收;描述雷达串行多波束发射信号,实现雷达回波精准定位;针对运动扩展目标进行雷达回波频谱调制,通过目标特性分析,实现目标雷达回波实时模拟系统设计。实验数据表明,设计的雷达回波实时模拟系统比传统回波模拟系统的回波接受率高25%,说明设计的回波实时模拟系统具备极高的有效性。     

物联网环境下舰船监控网络高维异常数据挖掘方法

为了准确识别物联网环境下舰船监控网络高维异常数据,针对当前识别方法存在的误差大、速度慢等不足,提出一种物联网环境下舰船监控网络高维异常数据挖掘方法。首先分析当前物联网环境下舰船监控网络高维异常数据识别的研究现状,指出各种方法的局限性,然后结合舰船监控网络异常数据的高维特点,引入解决了"维数灾"问题的支持向量机对舰船监控网络高维异常数据进行挖掘,找到舰船监控网络异常数据的变化趋势,最后通过仿真实验分析了其有效性和优越性。结果表明,本文方法提高了舰船监控网络高维异常数据识别正确率,误识率明显下降,减少了舰船监控网络高维异常数据识别时间,可以对大规模舰船监控网络高维异常数据进行处理,具有广泛的应用前景。     

脉冲激光回波采集处理系统电磁兼容设计研究

信号采集处理电路是光电探测仪器的重要组成部分,对探测系统的性能有着十分重要的影响。激光器触发前产生的巨大充放电电流,会对系统中其他部分造成严重的电磁干扰,引发电磁兼容问题。文章根据脉冲激光回波信号特点设计了一种光电信号采集处理电路,对仅持续数微秒的脉冲激光回波信号进行高速采集。该采样电路垂直分辨率10bit,采样率60MPS,电路设计采用信号完整性设计思想,经验证可满足激光脉冲回波信号实时采样处理的要求。     

舰船用通信网络的异常数据监测技术研究

为了保障舰船用通信网络的数据传输的准确性,提高舰船网络的故障智能分析能力,需要进行异常数据监测,提出一种基于舰船用通信网络传输信号瞬时频率估计的异常数据监测技术。对采集的通信网络输出信号经过时频分解完成时域与频域之间的转换,采用高阶累积量特征提取方法进行舰船用通信网络中的异常数据检测,对检测的异常数据进行干扰和冗余数据滤波处理,完成对舰船用通信网络输出信号的瞬时频率估计,分析瞬时频率的异常状态特征,实现异常数据监测。仿真结果表明,采用该方法进行舰船用通信网络的异常数据监测能提高数据挖掘的准确度,对异常数据检测的虚警较低,抗干扰能力较强。     

信噪比约束下舰船局域网络信号滤波算法研究

针对舰船局域网络信号的传输,采用回归法和伪迹减法无法消除噪声影响,导致信号传输效果较差,为了解决该问题,提出了信噪比约束下的小波分解重构滤波算法。通过分析脉冲回波中目标信号分布特性,可有效区分正常信号和受到噪声影响信号波形。设计离散序列小波分解流程,处理受到噪声影响的离散信号,使其输出主要信息,并获取信噪比增益,有效分离低频信号与噪声,由此完成舰船局域网络信号滤波算法研究。通过实验结果可知,该算法最高滤除效率可达到90%,保证舰船局域网络信号高效传输。     

无线网络下的舰船航向控制系统

通过对传统舰船航向控制系统数据分析发现,控制数据信号回波补偿存在数据融合异常问题,受到非线性回波影响,现有系统硬件与算法无法处理非线性回波补偿误差问题,造成舰船航向控制稳定性降低。针对非线性特征与无线网络特征,提出无线网络下的舰船航向控制系统设计。首先利用数据融合技术,创建多数据独算处理平台;然后对硬件平台进行软件功能的算法适配,第一步对回波补偿信号进行参量特征的运动系数分析;然后根据分析结果,对误差数据点对应参量的阈值进行闭环增益优化计算,从而实现消除回波补偿误差的效果;最后在特定的仿真场景下,通过数据仿真调试,对设计系统控制数据进行对比分析,得出回波补偿误差消除报告。     

大数据分析下舰船网络异常节点快速定位优化方法

为了提升舰船网络通信质量,实现信息参量的无误传输,提出一种基于大数据分析的舰船网络异常节点快速定位优化方法。以异常节点群落作为舰船行进信息的初始分类标准,分别计算单向传输信号差与双向传输信号差,完成最基本的舰船网络异常节点定位。借助大数据分析理论,对节点传输间距与数据定量差进行优化处理,实现新型舰船网络异常节点快速定位优化方法的顺利应用。实验结果表明,与优化前的节点定位算法相比,优化后方法的数据源码传输率极值可达87.3%,满足舰船网络通信环境的实际应用需求。     

混沌方法在舰船辐射噪声分析中的应用研究

为了检测舰船辐射噪声中的非线性特征,本文采用混沌、分形理论从信号产生的机理、相空间轨迹、分形维数和Lyapunov指数等4个方面着重研究了舰船辐射噪声的混沌现象.研究结果表明舰船辐射噪声信号中确实存在混沌现象,且不同类别的信号具有不同的非线性特征,该结果将为水声信号处理、水下目标检测和识别提供新的理论方法.     

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。     

混沌方法在舰船辐射噪声分析中的应用研究

为了检测舰船辐射噪声中的非线性特征，本文采用混沌、分形理论从信号产生的机理、相空间轨迹、分形维数和Lyapunov指数等4个方面着重研究了舰船辐射噪声的混沌现象。研究结果表明舰船辐射噪声信号中确实存在混沌现象，且不同类别的信号具有不同的非线性特征，该结果将为水声信号处理、水下目标检测和识别提供新的理论方法。     

基于数据驱动的舰船通信网络异常行为检测方法

为了提高对舰船通信网络异常识别能力,提出基于数据驱动的舰船通信网络异常行为检测方法。采用最短路径和最大覆盖范围寻优方法构建舰船通信网络的节点覆盖模型,通过最小间隔均衡技术对舰船通信网络的信道均衡控制,提取舰船通信网络的信道传输信息特征。对舰船通信网络的行为特征参数分析,结合谱分量融合和融合聚类处理方法,实现对舰船网络异常行为的数据驱动控制。根据数据驱动的图模型参数识别和异常谱特征聚类分析,实现对舰船通信网络异常行为检测。测试结果表明,该方法能够进行舰船通信网络异常行为检测处理,提高信道均衡性能     

嵌入式舰船电子信息远程传输控制技术研究

针对当前舰船电子信息远程传输控制技术,定位水声信号存在偏差,导致舰船电子信息丢包率和返包率较高的问题,提出嵌入式舰船电子信息远程传输控制技术。利用声载波、水声通信舰船源信号,选取4个水声换能器,并联组成声学基阵,计算目标声源测向角度,噪声定位电子信息水声信号。令基阵接收的源信号转换为数字信号,预处理后进行压缩加密处理,利用PCI总线技术,传输电子信息的密文流至接收端口,解密后获得电子信息明文流,实现嵌入式舰船电子信息远程传输控制。实验结果表明,设计技术能够有效减少丢包率和返包率,充分保证舰船电子信息远程加密传输的稳定性。     

海洋环境中舰船通信微弱信号增强技术

舰船通信系统的信号传输过程中受海上气象条件、干扰噪声等因素的影响,信号中的噪声占比不断提高,使信号逐渐"微弱"。针对海洋环境下的舰船通信微弱信号增强问题,本文采用了基于噪声随机共振理论的信号增强技术,使随机噪声与通信信号产生共振,提高通信信号的强度。分别从随机信号的参数优化算法、随机共振理论和微弱信号增强系统的开发等多个方面进行介绍。     

一种舰船声场监测系统的设计方法

为针对在某些重点海域监测舰船通过的情况的需要,设计了一种舰船声场监测系统。该监测系统采用模块化设计,先采用LT1884运算放大器设计信号调理电路,对水听器接收到的信号进行放大和滤波处理,然后采用FPGA控制模数转换器和SD数据储存卡进行声场数据采集和存储,利用RS485数据通信接口和通信浮标还可将采集到的舰船特征信息通过北斗卫星系统实时传输到海上监测船或者陆地监测中心。借助该实验系统,可以监测记录某一水域的舰船通过时的声场信号,并实时报送舰船通过的频率。     

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DSP架构的海上信号传输与控制系统设计

在远洋航运和海上作业平台的通信中,需要对海上信号进行高速、实时和准确地传输和处理,尤其是对于舰船卫星定位和通讯中起重要作用的雷达信号。雷达信号的控制和处理平台决定了信号传输和处理系统的传输容量、系统性能和适用工况。本文采用DSP架构技术,设计一种海上信号传输和控制平台,并完成DSP接口和存储空间的优化。     

强干扰下舰船通信网络信号传输质量检测方法

为解决舰船通信网络信号质量检测区间受限的问题,提出强干扰下的新型舰船通信网络信号传输质量检测方法。通过信号波形特征提取、干扰算子定义2个步骤,完成强干扰下舰船通信网络的信号识别。在此基础上,通过传输信号质量的抖动幅值定义、传输时间间隔误差计算、检测相位算子求解3个步骤,完成新型信号传输质量检测方法的搭建。对比实验结果表明,与传统检测方法相比,应用强干扰下舰船通信网络信号传输质量检测方法后,待检测信号质量算子的最大值超过9.50 Mb,最小值低于2.00 Mb,整个检测区间长度得到明显扩充。     

舰船通信网络多节点数据链传输时效控制技术

研究舰船通信网络多节点数据链传输时效控制技术,考虑数据实时传输时间对传输时效的影响,提升数据链传输时效控制水平。多节点数据链依据舰船通信网络的通信预案,自动查找网络路由表匹配路由,依据舰船通信网络多节点数据链排队模型,确定多节点数据链的实时数据排队等待时间以及实时数据通信时间;依据数据链最短传输时间、通信时限需求以及实时传输时间三者之间的关系,通过调整通信功率、调整通信频率等策略更新数据链链路配置,刷新舰船通信网络路由表,实现多节点数据链传输时效控制。实验结果表明,该技术有效控制多节点数据链传输时效,数据链实时传输时间低于5 ms。     

FPGA的舰船导航雷达回波信号采集

为了满足舰船导航雷达回波信号的信噪比,提升雷达回波信号采集的深度与广度,提出FPGA的舰船导航雷达回波信号采集设计。采用FPGA采集控制硬件,设计FPGA计算控制的雷达回波信号采集平台。通过在平台系统内引入FPGA雷达回波信号采集逻辑,完成对信号采集深度与广度的量化计算。最后,通过仿真测试的方式设计一组实验,对提出的FPGA的舰船导航雷达回波信号采集设计进行可行性验证,证明设计的雷达回波信号采集灵敏度高、范围广、距离远、精度高的优点。     

基于K-means聚类的舰船通信网络异常数据检测

为了解决海上通信环境中的干扰和传输问题,提升舰船通信网络通信质量和可靠性,提出基于Kmeans聚类的舰船通信网络异常数据检测方法。构建舰船通信网络通信多径信道模型,利用该模型获取舰船通信网络数据。使用基于超窄带滤波的舰船通信网络数据滤波处理方法去除舰船通信网络数据内的干扰噪声,将无噪声的舰船通信网络数据作为输入,使用K-means聚类算法输出舰船通信网络异常数据检测结果。结果表明,该方法采集舰船通信网络数据较为准确,并可有效去除数据内含有的干扰噪声,降低舰船通信网络数据幅值区间,同时可用聚类方式准确检测舰船通信网络异常数据,应用效果较为显著。