激光通信技术的舰船网络系统设计

发布时间：2021-01-14 07:59

　　目前舰船通信采用无线电网络系统,存在着平均吞吐量较低、丢包率较高的缺陷,故提出激光通信技术的舰船网络系统设计研究。设计系统中,激光光源模块选取适当的大气窗口与激光器,降低信号衰减程度;光学天线模块构建光束准直模型,减小发散角与光能损失;光电接收模块利用光电探测器将光信号转换为电信号;通信信道模块通过电光调制器将电信号叠加到载波上,完成电信号的传输。通过上述模块的设计,实现了舰船网络系统的运行。实验结果显示:相较于标准数值,设计系统的平均吞吐量较高、丢包率较低,充分表明设计系统性能更佳。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(22)北大核心

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【部分图文】：

晴朗天气下近红外光衰减情况示意图Fig.1Nearinfraredlightattenuationinclearweather

2系统性能仿真实验与分析2.1实验准备为了验证设计系统的性能，通过Matlab软件设计仿真实验。实验过程中，灵活应用多种调试软件与工具对系统进行测试与评估，这是舰船网络系统在应用之前的关键步骤。在实验准备阶段中，主要是测试舰船网络系统的信号接收与解析能力，保障实验的顺利进行。测试工具为CANalyst-ⅡCAN总线分析仪与转换器，读取舰船网络系统信号数据，并在计算机上显示。测试框架如图2所示。图2测试框架示意图Fig.2Schematicdiagramoftestframe2.2系统性能评价参数选取为了精确反映舰船网络系统性能，选取平均吞吐量与丢包率作为性能评价参数，计算公式为：平均吞吐量=数据包大辛成功接收数据包个数数据传输时间，丢包率=输入数据包个数输出数据包个数输入数据包个数。(5)2.3实验结果分析2.3.1平均吞吐量分析通过仿真实验得到设计系统平均吞吐量数据如表2所示。可知，平均吞吐量随着数据包发送间隔的增加而下降，设计系统平均吞吐量均高于标准数值。2.3.2丢包率分析通过仿真实验得到设计系统丢包率数据如表4所示。如表3数据显示，丢包率随着数据包发送间隔的增加而增长，设计系统丢包率均低于标准数值。相较于标准数值来看，设计系统的平均吞吐量较高、丢包率较低，表明设计系统性能更佳。3结语此研究将激光通信技术应用至舰船网络系统设计过程中，极大地提升舰船网络系统的性能，为舰船通信研究提供一定的参考价值。参考文献：黎洪展,曹阳,彭小峰,等.基于CMAC神经网络的机载空间激光通信终端的自抗扰控制技术[J].激光杂志,2018,39(8):46–49.[1]曲全福,石励,王奕.分组传送网技术在舰船网络


本文编号：2976531