船舶通信信号传输算法优化

船舶通信信号在传输过程中,为了提升信号的清晰度与传输能力,通过滤波器内的滤波算法对信号噪声进行降噪处理。但是,传统滤波算法在噪声去除过程中,由于未分离正常通信信号与噪声信号,导致滤除噪声过程中对相邻正常信号造成损伤,降低信道传输码率,影响信号传输速率。为此,提出船舶通信信号传输算法优化。通过对通信信号建立船舶通信信号分布模型,获得信道内正常信号与噪声信号的分布状态;在优化算法中引入噪声分离策略,将噪声信号源与正常信号源进行分离;通过多标签抗扰算法对分离噪声源进行抑制消除,从而达到清晰信号,提升传输速率的目的。对比实验数据表明,采用提出算法优化后通信信号的传输速率与清晰度,明显优于传统传输算法,更适合实际船舶通信信号传输应用。     

海上无线通信系统的干扰抑制算法

随着网络通信系统传输模式的升级,双全工数据传输模式已成为当下通信数据传输标准。受到数据传输模式由半全工到双全工改变的影响,数据干扰波形态与特征随之发生改变,原始干扰波对应的时间量在双全工模式下,数据干扰系数增大,造成传统抑制算法对干扰噪声的抑制范围相对缩小,无法达到预期的抑制效果。因此,提出海上无线通信系统的干扰抑制算法。采用多区域分算整合的方式,用不同算法针对性解决一个问题中不同区域的问题。首先,对双全工模式下的数据干扰量进行建模,获得当前系统网络中的干扰量分布情况;采用双全工信道干扰估计算法,对干扰量进行范围估计,为抑制计算确定抑制范围;采用动态频谱波抑制算法,对信道干扰噪声进行抑制计算,平衡信道载波量,稳定数据传输状态。通过仿真数据对比测试,证明提出算法的可行性。     

信号识别下无线网络通信故障断点智能检测方法

传统船舶通讯故障检测方法存在多干扰源区域,由于策略问题出现通信信号间歇性传输误判的问题。导致船舶通信故障检测误判率升高,准确度降低。针对此问题,提出基于信号识别的船舶通信故障断点智能检测方法。依据检测方法策略优先的原则,采用交替分簇决策策略,修正传统方法中的策略缺失,找到正确分簇头。然后,引入混沌波协方差,在确定的信号分簇上对多干扰源进行滤除,得到纯净通信波,确定故障位置。最后,通过对比实验证明,提出的基于信号识别的船舶通信故障断点智能检测方法,能够有效解决传统方法存在的误判率高的问题。     

基于PLC模糊控制的船舶噪声干扰源抑制方法研究

现有船舶噪声抑制方法中采用的噪声抑制算法,存在噪声源消除计算不彻底的问题,因此,提出基于PLC模糊控制的船舶噪声干扰源抑制方法研究。针对船舶的噪声干扰源进行来向估计分析,根据分析结果进行信号噪声权值计算,引入模糊控制噪声抑制算法,对船舶噪声源进行消除计算。最后,通过设计的仿真实验对提出的设计方法进行可行性测试,证明提出的方法具有噪声干扰源抑制准确率高、噪声源抑制消除效果彻底的特点。     

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。     

船舶通信系统中的信道分配算法设计

船舶通信系统的信道分配可有效均衡信道负载、节约通信开销,为此,提出基于新的船舶通信系统信道分配算法。首先建立船舶通信系统的通信能耗模型,然后采用链路节点自适应收发方法均衡控制船舶通信系统信道分配,并采用链路节点自适应收发控制模型控制不同接收阵元,建立节点和资源信息调度之间的联系,达到合理分配船舶通信系统信道,最后对船舶通信系统信道分配算法的性能进行仿真测试。结果表明,本文方法提高了船舶通信系统的吞吐量,使各信道之间的负载更加均衡,能够大幅度降低船舶通信系统通信开销,是一种有效的船舶通信系统信道分配算法。     

多径干扰下船舶无线通信传输功率控制研究

受到多经干扰源信号的影响,船舶无线通信传输网络的传输效果并不理想。通过分析发现,信号稳定与否在于多径干扰下网络自身传输功率控制的稳定性,因此提出多径干扰下船舶无线通信传输功率控制方法。对船舶无线网络的多径干扰源下的网络链路进行干扰模型建立,获得网络干扰下的功率数据;引入传输功率节点选取算法,对干扰下的网络节点进行最优选取;将获取控制量写入控制策略,完成对多径干扰下船舶无线通信传输功率的精准控制研究。通过对比实验对提出设计进行稳定性的数据验证,证明在多径干扰下船舶无线通信传输功率的控制满足设计要求。     

基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术

水声通信信道受到海水介质的多途效应的影响,容易产生码间干扰,导致通信信道失衡,提出一种基于分数间隔均衡的水声通信信道优化技术,根据水声信道的时变衰落、多径和加性干扰等特性,构造水声信道的冲激响应模型,加入多径分量的相位偏移进行通信码间干扰抑制,在通信信号的接受终端插入一个可调滤波器消除多径干扰,采用自适应分数间隔均衡算法进行信道均衡器设计,采用二进制伪随机序列修正滤波器系数以对信道做出反馈补偿,实现信道均衡设计。仿真结果表明,采用该方法进行水声通信信道均衡设计,通信系统输出的码元保真度较高,抗多径干扰能力较强,降低了通信系统的输出误码率,改善了水声通信质量。     

软件无线电技术在船舶大气光通信中的应用

船舶大气光通信中存在着通信信道狭窄的问题,为此提出软件无线电技术在船舶大气光通信中的应用研究。采用Nyquist采样定理对船舶大气光通信信道信号采集频率进行确定,以确定的信号采集频率对信道信号进行采集与处理,以上述得到的信号为基础建立船舶大气光通信信道模型,已建立的通信信道模型为基础推算出船舶大气光通信信道扩展算法,通过信道扩展算法的执行实现了软件无线技术在船舶大气光通信中的应用,并对信道进行扩展。实验结果显示,使用软件无线电技术的船舶大气光通信信道数据量比未使用的高出30T,充分说明设计的软件无线电技术具备极高的有效性。     

基于无线局域网的船舶通信信道负载率调控方法分析

传统船舶通信信道负载率调控方法,可以对通信信道负载率进行调控,但由于调控精度等级低,造成调控不及时的问题影响通信质量。为此提出基于无线局域网的船舶通信信道负载率调控方法。利用无线网络网关协议,接入无线网络环境,通过CLM多部分载频分析,完成无线局域网船舶通信信道模块的构建;依据BFP通信算法,完成信道负载状态字的输出,采用ACD调控模式,实现基于无线局域网的船舶通信信道负载率调控。实验数据表明,该设计调控方法较传统调控方法综合调控能力提升24.78%,其保证通信质量良好运行。     

海底辐射噪声的统计学特性研究分析

在复杂的海洋环境中,各种不同用途的船舶要互相通信,就不可避免发生干扰。这些干扰源可能来自海底的地震、船舶螺旋桨的振动或其他船舶的雷达设备。而海底的辐射噪声常常会导致船舶之间的通信发生故障,只有有效抑制背景噪声,减少背景噪声,才能提升船只航行的安全性能。本文研究海洋海底辐射噪声的主要来源,结合非平稳噪声特性估计算法,对噪声信号进行优化分类。通过对噪声信号的功率进行估算,得到噪声的粗略估计。在Matlab中计算得到噪声估算曲线,验证此算法的合理性。     

自适应信号处理在海面通信信号处理中的应用

在海面无线通信系统中,短波通信技术由于其高速的数据传输特性得到了广泛应用。但是一方面由于海面噪声引起的码间干扰由此造成的信号畸变,另一方面海面多径信道在短波通信中引起的实际无线信道系数的多变性均要求通信系统中的均衡滤波器能快速自适应进行修正。本文在研究现有自适应信号处理算法的基础上,提出一种新的基于异构补偿的自适应反馈滤波算法。最后利用此方法对短波无线通信系统进行了仿真,结果表明,此算法具有良好的稳定性及收敛性。     

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。     

船舶通信系统的异常数据检测

船舶通信系统的传输信道和输出链路层受到码间干扰和多径影响的情况下,容易出现异常数据,导致通信中断和故障,需要进行异常数据检测,提高系统稳定性。提出一种基于频谱特征提取和分数间隔均衡的船舶通信系统异常数据检测方法,基于分数间隔均衡方法构造通信系统的信道均衡模型,采用格型滤波器进行通信系统传输链路的码间干扰滤波,对滤波处理后的输出通信信号进行频谱特征提取,根据频谱特征差异性实现异常数据检测。仿真结果表明,采用该方法进行通信系统异常数据检测的准确概率较高,提高了船舶通信系统的抗干扰能力和信道均衡性,降低输出误码。     

改进干扰抵消算法在超低频通信中的应用

通过分析利用超低频电磁波信号对远海船舶通信时存在的目标信号难提取的问题,提出了一种正交布设的天线阵列模型,并使用一种改进的特征子空间投影算法处理接收到的信号。提出的改进算法利用系数约束自适应阻塞矩阵的办法提取主天线上的干扰信息,并联合参考天线信号优化对干扰子空间的估计。仿真和实验结果表明,提出的算法能够有效抵消与主天线夹角较小的宽频带干扰。实验中,在夹角等于15°的情况下,信干噪比较原算法提高了10.11 dB。     

水声信道自适应均衡算法及误码率分析研究

水声通信系统一直是船舶航行通信领域的研究重点,随着信息化技术的快速发展,船舶通信系统也变得越来越复杂,航道探测和声呐通信等技术的使用也越发频繁,但是随着数据量的快速增长,水声通信由于其复杂的技术瓶颈,目前正面临诸多困难。在水声通信中,信道自适应均衡技术的出现,在一定程度上解决了上述难题,本文着重分析水声信道的传输特点,对LMS自适应均衡算法的核心部分进行建模,并通过分析建模数据对该种算法的误码率进行分析研究,对此算法提出进一步的改进措施。     

船载智能天线通信系统中干扰抑制技术

智能天线技术又叫自适应天线阵列技术,其核心在于阵列信号处理技术,最早应用于雷达和舰船声呐探测等领域,19世纪70年代逐渐被应用于军事通信领域。随着船舶领域的自动化和智能化发展,智能天线通信系统在船舶领域的应用越来越广泛。本文研究的主要对象是智能天线通信系统在船舶领域的应用问题,重点研究了智能天线系统的信号过滤和干扰抑制技术,分别从自适应抑制原理和干扰抑制系统的硬件进行介绍,本文的研究对改善船载智能天线通信系统的信号精度有重要的意义。     

船舶动力机械设备噪声数据远程监测方法

船舶动力设备作为船舶动力发生核心单元,其设备运行的稳定尤为重要。其中,动力设备运行过程中的噪声数据,可直接作为监测判定船舶动力设备故障与否的重要信息源。在对噪声源监测过程中发现,传统的动力设备噪声监测方法,对噪声数据源单频信号通道支持计算缺乏逻辑支撑,导致数据分析无法接入网络,完成远端的监测执行,不利于噪声数据的远端综合分析与大数据化的指挥调度。为此,提出船舶动力机械设备噪声数据远程监测方法。1)通过对现有噪声数据监测算法的数学建模,得到单频通道下的噪声信号频谱特征规律;2)根据单频噪声信道频谱规律计算得出单频信道的逻辑函数;3)引入EEDM单频噪声信道特征逻辑算法,对噪声单频信道逻辑进行优化计算,实现对远程执行协议逻辑的支持,完成动力设备噪声数据的远程检测;4)通过仿真实验证明提出方法的有效性。     

基于双编码策略的水声OFDM通信算法

针对船舶噪声和时变多途干扰问题,提出基于双编码策略的水声正交频分复用(DE-OFDM)通信算法。基于信道卷积编码的冗余和记忆特性,将信息比特数量提升多倍,进行约束,得到编码比特,提高通信系统抗船舶噪声和时变多途干扰性能;提出差分编码技术,构建参考相位,利用相邻相位差值进行符号编码,有效消除船舶噪声和时变多途干扰;基于循环前缀技术和OFDM通信技术抗多途特性,有效消除时变多途干扰。进行仿真和100组水箱时变且含船舶噪声信道下的试验,试验结果验证了所提算法的有效性。     

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。