基于无线网络的海岸信息系统

传统的海岸信息系统在通信中受到传输数据较多的影响,在传输时常存在数据冗余情况,从而导致信息在传输时出现丢包情况。为此,设计一个基于无线网络的海岸信息系统。系统的硬件部分设计了无线通讯模块、电源模块、单片机和存储模块等,为系统提供通信支持,在系统软件部分,主要对簇头选举与信道分配,以此完成海岸信息系统的设计。通过实验表明,所研究的系统减少了信息的丢包率,并降低了信息系统的通信时延。     

基于物联网的多船舶联合通信系统设计

利用传统多船舶联合通信系统对数据信息进行传输,存在数据传输效率低,容错率低的问题。针对上述问题,设计一个基于物联网的多船舶联合通信系统。该系统设计主要分为3部分:1)构建系统整体框架;2)根据框架设计系统硬件,包括中央控制芯片设计、联合通信接口设备设计、A/D转换芯片设计;3)设计系统软件,为系统硬件提供运行逻辑,包括系统控制模块设计、联合通信接口模块设计、信息传输模块设计。结果表明:随着传输数据总量的增长,本系统传输效率和容错率一直控制在90%以上,远远高于基于CAN总线的联合通信系统、基于时变协作的联合通信系统的传输效率和容错率。     

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。     

基于物联网的多船舶联合通信系统设计

传统船舶通信系统,存在通信接通效率、数据传输容错率低下等现象。为有效改善上述问题,设计基于物联网的多船舶联合通信系统。通过核心框架功能模块设计、SCA+USPR物联网通信系统平台设计,完成系统硬件设计。通过多船舶联合通信软件平台设计、通信设备服务组件设计、逻辑设备通信接口设计,完成系统软件设计。设计对比实验结果表明,新型系统与传统系统相比,通信接通效率、数据传输容错率等属性,得到明显提升。     

基于物联网的新型船舶远程快速通信系统设计

普通船舶实时通信系统,在数据传输过程中,较易发生丢包现象,且系统整体响应时间较长。为解决上述问题,设计基于物联网环境的新型船舶无线实时通信系统。通过逻辑层框架设计、物理层框架设计,完成新型系统的硬件设计。通过整体框架设计、实时通讯模块设计、数据库设计,完成新型系统的软件设计。模拟系统应用环境,设计对比实验结果表明,新型系统与普通系统相比,传输数据丢包情况得到较好控制,系统整体响应时间也大幅降低。     

物联网舰船自动识别通信平台设计

针对传统的舰船自动识别通信平台存在的数据传输效率低的缺点,设计物联网的舰船自动识别通信平台。首先,设计物联网的舰船自动识别通信平台的总体架构,根据总体架构,在计算机等硬件设施的基础上,分别对通信信息接收模块、信道分配模块、信号处理模块、舰船信息数据库模块开展设计,至此完成物联网的舰船自动识别通信平台的设计。与传统的舰船自动识别通信平台作比较实验,结果表明提出的物联网的舰船自动识别通信平台具有更高的数据传输效率。     

物联网环境下船舶短包通信资源智能分配方法

为降低船舶短包通信数据传输能耗,并高效完成船舶数据传输,提出物联网环境下船舶短包通信资源智能分配方法。该方法依据船舶物联网短包通信网络结构,计算短包安全通信容量,以此为基础构建短包通信总功耗最小化为分配目标,在数据传输安全容量约束的前提下,提出基于深度强化学习（DNN）的传输功率智能分配算法,智能分配船舶短包通信资源。测试结果显示：该方法具有较好的数据传输稳定性,各个信道的传输速率均在0.5～0.6 Mbps之间,公平指数计算结果均在0.916以上,短包通信资源智能分配均衡性较高;最大传输功率结果为27.4 MW,满足应用标准。     

基于物联网的船舶通信信道负载率调控

船舶物联网是船舶自动化控制系统的重要组成部分,Mesh无线网络在物联网中承担着数据传输的任务。本文对船舶通信信道负载率调控方案进行研究,数据在Mesh无线网络传输时,有静态信道分配、动态信道分配和混合信道分配3种方案,混合信道分配更加适用于船舶物联网数据传输,提出了船舶物联网通信信道负载率估计方法,设计了DACA-LB信道负载率调控算法,分析了算法实现流程,并从数据传输时延和吞吐量比较了DACA-LB算法和ORPTD算法的优劣,结果发现DACA-LB算法更优。     

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。     

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。     

基于LoRa的封闭水域船舶自动识别系统设计

考虑封闭水域船舶的运动特征和水上交通监管要求,运用广域物联网技术设计新型船舶识别系统,提出基于封闭水域船舶通航密度和船舶航速的数据管理方法,通过分析通信信道传输能力制定数据传输协议与频率。采用基于长距离无线广域网(LoRaWAN)协议的网关布局方法,并根据系统的网络规模和网关传输能力建立数据上下行机制。仿真与实验表明,该系统布设方便,数据传输可靠,能够满足封闭水域船舶自动识别的需求,可广泛应用于封闭水域的船舶辅助导航与安全监管。     

基于DSP技术的嵌入式数字船舶导航信息处理系统

普通船舶导航信息处理系统,不能在最短时间完成导航信息分类处理,且极易发生船舶信息丢包现象。为解决上述问题,设计基于DSP技术的嵌入式数字船舶导航信息处理系统。通过DSP船舶导航图像处理硬件系统框架设计、信息同步子模块设计,完成系统硬件设计。通过导航信息系统嵌入式通信串口设计、多任务调度流程设计、通信协议设计,完成系统软件设计。模拟系统应用环境,设计对比实验结果表明,新型数字船舶导航信息处理系统,与普通系统相比,大幅缩短导航信息分类处理所需时间,降低船舶信息丢包现象发生几率。     

基于传感器网络的船舶舱室火灾远程监控系统

由于传输信道中存在随机干扰,监控系统受到干扰后输出的信号中存在随机误差,从而导致传统的船舶舱室火灾远程监控系统实时性差,为此设计一种基于传感器网络的船舶舱室火灾远程监控系统。在系统的硬件部分,通过温度传感器实时测量温度,利用无线收发模块传输监控数据,并采用数据采集卡采集监控数据。在系统软件部分,利用传感器网络中的无线通信技术感知实时监测的信息,采用数字滤波方法抑制有效信号中的干扰成分,输出监控信号,以此完成基于传感器网络的船舶舱室火灾远程监控系统的设计。实验以明火发现时间与阴燃火发现时间为实验指标。结果表明,所设计的系统比传统的基于红外技术的船舶舱室火灾远程监控系统与基于蓝牙技术的船舶舱室火灾远程监控系统发现明火、阴燃火的时间短,证明所设计的监控系统实时性能好,能够及时发现火灾情况。     

物联网环境下船舶无线实时通信系统设计

普通船舶无线实时通信系统,存在通信数据传输效率低下、系统稳定性不高等弊端。为有效解决此问题,设计物联网环境下新型船舶无线实时通信系统。通过系统框架设计、电路布线设计,完成新型无线实时通信系统硬件设计。通过软件框架结构设计、调制解调单元设计、基带处理和接口单元设计,完成新型无线实时通信系统软件设计。模拟系统运行环境设计对比实验结果表明,新型系统与普通系统相比,大幅提升通信数据传播效率,解决系统稳定性低下问题。     

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。     

物联网环境下船舶无线实时通信系统设计

针对船舶通信系统中,船舶通信的速率较差,数据不能快速进行通信,造成船舶无线通信系统的实时性较差,覆盖的范围较小,需要对物联网环境下船舶无线实时通信系统进行设计。提出基于STM32F103VCT6处理器的船舶无线实时通信系统设计的方法。利用STM32F103VCT6处理器作为该系统的核心部分,对船舶无线实时通信系统工作的原理进行阐述,对中央的控制单元以及定位信息的采集单元与通信单元进行详细地介绍与设计,最后对整体过程进行设计,扩大了船舶无线实时通信系统的覆盖范围,提高了通信系统的收敛性能,完成对物联网环境下船舶无线实时通信系统的设计。实验的结果表明,利用本文设计的系统能有效地提高船舶无线通信系统的实时性。     

基于视觉传播的远程船舶通信交互系统

设计基于视觉传播的远程船舶通信交互系统。首先视频数据,通过无线信道完成交互通信,利用不同类型的通信协议处理视频数据传输时各种干扰等,然后对进行数据编码,通过数据输出模块传输到交互终端,通过基于自适应视频帧率控制算法调控视频流的输出速率,避免通信交互时发生拥塞问题。系统测试结果表明,系统视觉传播过程中,上行链路与下行链路传输速率高,可满足船舶视觉传播通信质量需求。     

船舶通信网络的嵌入式无人巡视系统设计

为解决传统船舶航行巡视系统的信息采集质量差问题,提出船舶通信网络的嵌入式无人巡视系统设计方法。对嵌入式无人巡视整体结构进行设计,主要分为嵌入式终端、GSM调制解调器和主监控机,串行接口程序的设计提高了对信息的串行接收。结合AT指令完成GSM信息无线传送模块的设计。软件部分主要对信息接受和串口程序进行设计,完成对船舶通信网络的嵌入式无人巡视系统的设计。通过实验结果分析,可以看出所设计的船舶通信网络下无人巡视系统的信息采集质量稳定,有效解决了传统船舶嵌入式巡视系统的弊端。     

激光传感器的舰船通信系统

为了提高舰船通信传输的稳定性,降低通信误码和失真,进行通信系统优化设计,提出基于激光传感器量化融合跟踪和信道均衡控制的舰船通信系统。构建舰船通信系统的信道模型,采用激光传感器量化融合跟踪方法进行通信信道均衡设计,结合波特间隔均衡和最小均方误差准则进行舰船通信系统均衡器设计,在通信系统的接收端设计调制解调模块进行通信信号调制和滤波处理,完成通信系统的优化设计。系统测试结果表明,设计的舰船通信系统能提高舰船通信信道的均衡性,输出误码率较低。     

海关三位一体船舶监管体系中的物联网架构研究

在我国的船舶监管体系中,需要对海关、港口和船舶,进行综合化的信息管理,因此为了提高管理效率,必须采用新型的通信网络进行信息交流。本文主要研究了物联网在三位一体船舶监管体系中的应用,通过采用物联网技术,能够极大地降低通信成本,同时能够结合新型的计算机技术,实现对船舶监管的智能化管理。通过对物联网的信息传输架构进行优化,极大提高了物联网的反应能力,在面对突发情况时,该监管系统能够主动发现故障,并作出预警。最后在Matlab软件中,对物联网架构的拓扑结构进行综合仿真。