舰船多信道无线网络抗干扰算法设计

为提升舰船设备通信质量及稳定性,设计舰船多信道无线网络抗干扰算法。建立舰船多信道模型,获取舰船多信道网络信号,提取舰船多信道网络干扰信号特征、计算干扰信号特征数据邻域距离、可达距离和异常因子,从信号中挖掘干扰信号;改进小波阈值算法对舰船多信道无线网络干扰信号进行抑制,实现舰船多信道无线网络的抗干扰。实验结果表明：该算法应用后,舰船的多信道无线网络的频率变化稳定,抗干扰效果较好,可保证接收端完整接收发射端的信号。     

物联网中船舶远程通信微弱信号检测系统设计

船舶远程通信信号过于微弱,检测起来十分困难,传统的检测系统硬件和软件工作联系不密切,能够检测到的范围很小,具有局限性。为了解决此问题,基于物联网技术设计了一种新的微弱信号检测系统,分别对硬件和软件部分进行设计,硬件部分由采集器、放大器、过滤器以及微弱信号处理器4部分组成,软件编程有通信信号采集、微弱信号放大、干扰信号过滤和微弱信号处理4步。与传统检测系统进行实验对比,结果证明研究的系统检测范围广,具有很好的发展空间。本研究对于船舶通信有一定的指导意义。     

船舶保密通信中的混沌系统设计

传统的混沌系统在输送船舶保密通信信号时,难以为混沌信号和通信信号配置相同的初始条件,导致大量信号失真,通信安全难以保障。设计一种新的混沌系统,分别对系统的硬件、软件进行研究,硬件部分由S3C2440A微处理器、NAND Flash和SDRAM设备组成,由以太网进行操控;软件计算流程共分为加密钥匙判断、混沌迭代序列检测、异或运算和数据判断4步。由实验结果可知,所设计的系统能够为混沌信号和通信信号配置相同的初始条件,提高输送过程通信信号的稳定性,确保船舶通信安全。     

物联网下嵌入式船舶航向控制系统设计

随着航运业的发展,对船舶操纵性能的要求日益提高,需要对船舶航向控制问题进行进一步研究。提出基于物联网的嵌入式船舶航向控制系统的设计方法。所设计系统由两部分组成,分别为硬件部分和软件部分。硬件主要由芯片、无线通信模块、电源模块、显示模块、温度采集电路、信扫描电路、复位电路、声光报警电路和负载控制电路构成,重点阐述了对各个硬件部分的设计电路。根据控制信号判断的方法对软件部分进行设计,完成物联网下嵌入式船舶航向控制系统的设计。为了验证所提设计方法的有效性,进行仿真实验,根据实验结果可以得出该系统能够对船舶航向进行实时控制,抗干扰能力强,效果令人满意。     

无线网络舰船信息采集系统设计

为了减少舰船信息采集的时间,设计一个无线网络的舰船信息采集系统。通过无线网络的舰船信息采集系统、模拟信号/数字信号转换模块、电源模块、微处理器与无线传感网络节点设计5个方面完成无线网络的舰船信息采集系统的硬件设计;在系统软件部分,对数据采集程序与数据交互进行了设计。实验结果表明,本文设计的无线网络舰船信息采集系统有效减少了信息采集时间,并减少了丢包率。     

受冲击舰船通信网络交汇信号节点滤波系统设计

传统的通信网络交汇信号节点滤波系统存在实时性较差的缺陷,为此提出受冲击舰船通信网络交汇信号节点滤波系统设计。通信网络交汇信号节点滤波系统硬件设计包括芯片选择、FPGA器件选择与滤波电路设计,软件设计包括FPGA程序设计、通信网络设计与信号节点滤波设计,通过硬件与软件的设计实现了通信网络交汇信号节点滤波系统的运行。通过实验得到,设计的通信网络交汇信号节点滤波系统信号处理时间比传统系统快了30 s,说明设计的通信网络交汇信号节点滤波系统具备极高的实时性与有效性。     

太阳能游览船舶火灾报警系统抗干扰设计

针对某类型太阳能游览船舶开发的火灾报警系统,根据实际应用情况,分析采用总线技术在数据采集、传输信号中存在的各种信号干扰,从硬件和软件方面讨论了火灾报警系统抗干扰的具体措施,并对系统进行改进设计。实船应用表明,改进后的火灾报警系统运行正常,可靠性和稳定性大大提高。     

舰船通信网络模糊信息多目标元素优化跟踪系统

为了解决传统多目标元素跟踪系统中,由于受到通信信号的干扰导致的跟踪误差大的问题,从硬件和软件2个方面,设计舰船通信网络模糊信息多目标元素优化跟踪系统。在硬件方面主要改装跟踪器和控制器,在硬件设备支持的基础上,通过设计系统的软件功能。首先搭建多目标元素的运动模型,在舰船通信网络中收集模糊信息,并以此作为判断多目标实时状态的基础。最后通过多个跟踪点数据的关联,实现多目标元素优化跟踪与维持。通过与传统系统的测试对比得出结论,设计的多目标元素优化跟踪系统的平均跟踪误差降低了52%,且在通信网络干扰的情况下可以保证跟踪精度的稳定,具有较高的鲁棒性。     

船用光纤熔接设备智能控制系统设计

针对舰船光网络,为提高光纤熔接接续设备的抗干扰控制性能、光缆接续合格率和光缆断裂定位效果,基于PLC技术,设计一种光纤熔接接续设备智能控制系统。在硬件部分,主要设计了监控模块、运动控制模块、驱动模块、执行模块、传感器模块等模块,通过模块间的整合设计搭建完备的系统结构。在软件部分,利用PLC对设备中的液压元器件进行控制,再利用模糊算法计算光纤接续的实际控制量。实验结果表明：该系统的抗干扰性能好,有效提高了光缆接续的合格率和对光缆断裂的定位效果,可以提高光纤熔接接续设备的应用性能,有利于舰船光网络的稳健运行。     

船舶柴油机轴向异常振动监测智能系统

针对传统振动监测系统在一定时间内处理数据量少的问题,设计船舶柴油机轴向异常振动监测智能系统。设计由KTR微型自恢复式位移传感器、AD转换器和滤波芯片组成的系统硬件。在硬件部分的基础上设计系统的软件部分。使用傅里叶变换处理采集的振动信号,根据EMD分解原理提取可能的异常振动信号。在神经网络中,将信号与模板异常信号匹配,完成对轴向异常振动监测智能系统设计。通过与传统振动监测系统的对比实验,证明了设计的智能监测系统能够在相同时间内处理更多的数据,具有优越性。     

一种船舶设备智能监测模块的设计与实现

介绍了一种以DSP为核心基于CAN总线通讯的智能监测模块的设计与实现.讨论了系统硬件设计中信号调理模块、通信模块和电源模块采用的关键技术.环形冗余CAN总线结构设计提高了模块工作的可靠性.最后,介绍了软件设计中CAN通讯协议设计及软件抗干扰措施的实现方法.     

船舶内用空调电力系统异常结霜检测系统设计

船舶内用空调电力系统很容易出现异常结霜,若不能及时检测,会影响各个部件的工作性能。传统的检测系统检测能力很差,只能检测到较为明显的异常结霜部位。为了解决此问题,研究一种新的检测系统,对系统的硬件和软件部分进行设计。硬件部分主要介绍了数据采集器、数据检测器、数据追踪器、数据报警器、数据处理器5个部分,软件部分由数据采集、信号检测、数据处理、数据追踪4个部分构成。通过仿真实验验证了该系统的可行性,实验结果表明,设计的系统能够检测到绝大多数异常结霜现象,检测效果好。     

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。     

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。     

无线网络船舶交通信息分析系统

传统的船舶交通信息分析系统具有分析时间过长的问题。为了解决上述问题,提出基于无线网络的船舶交通信息分析系统设计。船舶交通信息分析系统硬件设计为无线路由器选取、处理区选取以及系统接口设计;系统软件设计包括无线网络结构设计、数据库设计以及交通信息分析单元。通过系统硬件与软件的设计,实现了无线网络的船舶交通信息分析系统的运行。仿真对比实验结果表明,相比于传统的船舶交通信息分析系统,设计的船舶交通信息分析系统极大降低了分析时间,且具备更好的性能。     

嵌入式技术的舰船无线网络智能控制系统

常规系统搭建无线控制网络时,节点发射功率未达到最佳,导致数据传输的网络吞吐量较低。针对这一问题,设计嵌入式技术的舰船无线网络智能控制系统。硬件方面,嵌入传感器至微控制器,通过外围IO控制、无线通信等,组成系统框架;软件方面,抽象处理网络节点使用信道,通过节点相互博弈,确定最佳发射功率,输出惯性力矩和电机驱动的射出功率,智能控制舰船航速航向。仿真无线网络拓扑结构,设置对比实验,结果表明,在互访业务和Internet业务2种模式下,设计系统的网络吞吐量,明显高于常规系统,拥有更好的网络传输性能。     

基于LabVIEW的鱼雷电磁引信干扰试验系统设计

水下电子对抗作战环境要求鱼雷电磁引信必须具备良好的抗干扰性能,为了评价电磁引信的抗干扰性能,在LabVIEW环境下设计了鱼雷电磁引信干扰试验系统,采用PXI总线连接试验系统的硬件实体,开发了基于PXI板卡的软件控制平台,由该软件平台控制整个系统完成扫频式干扰和回答式干扰,实现了试验系统的集成化和自动化。     

基于互联网技术的舰船智能导航系统

传统舰船导航系统在北斗、GPS等多重卫星定位数据融合计算上,存在硬件采集信号与软件数据融合误差较大,目标定位准确度较低的问题,设计基于互联网技术的舰船智能导航系统。首先在硬件上创建定位融合信息采集框架,实现多类型定位数据信号的高精度、连续、同步采集;然后在软件设计部分采用互联网技术对信号处理算法进行优化,具体分为多类型导航数据信号的大数据特征提取、多类型导航信号的联邦科尔曼融合滤波、多类型定位数据的实时修正三部分,通过硬件与软件部分的重构,实现提升系统定位准确度的效果。通过与现有导航系统的10组定位目标的实际定位精度测试表明,设计系统具有定位误差小、速度快、稳定性好、抗干扰性强的特点。     

有限传输路长的船舶匿名通信系统设计

船舶匿名通信系统信息传输延时长一直是传统船舶通信系统的主要弊端。对此设计有限传输路长船舶匿名通信系统。通信系统的硬件部分设计了内部芯片组和外部数字方位仪子模块、数字磁罗经子模块以及GPS通信信号接收机子模块;软件部分设计了1套高精度信号提取算法,可以将硬件部分传输的通讯信号进行算法加精,提取传输信息,实现高速率船舶匿名通信。实验证明,设计的船舶匿名通讯系统比传统通讯系统单位时间内信号传输率高20 G,固定通讯信息量传输时间减少2.2 s,可以有效减少船舶通讯延时。     

数字控制逆变焊机抗干扰技术设计研究

本文详细地论述了来自焊机系统内部和外部的各种电气干扰,并在电路设计、PCB制板及程序编制的过程中采取了相应的措施,其中在硬件抗干扰方面阐述了焊机主机箱的抗干扰、单片机最小系统的抗干扰、电源抗干扰和PCB抗干扰等措施,在软件抗干扰方面给出了软件冗余技术、软件陷阱技术、数字滤波和"看门狗"技术等。实践证明这些抗干扰措施有效地解决了焊机控制系统的干扰问题。