【摘要】：近年來(lái),隨著物聯(lián)網(wǎng)和船舶通信技術(shù)的不斷發(fā)展和融合,出現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的船舶通信網(wǎng)絡(luò),是船舶走向現(xiàn)代化和智慧化的重要組成部分。智慧船舶首先要解決的就是船舶機(jī)艙的通信問(wèn)題,因此船舶鋼質(zhì)環(huán)境下無(wú)線通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題成為研究的重點(diǎn)。船舶機(jī)艙環(huán)境與開(kāi)放環(huán)境的電波傳播特性截然不同,機(jī)艙作為一個(gè)受限空間,電波傳播會(huì)存在各種反射、繞射和透射,導(dǎo)致窄帶信號(hào)的小尺度衰落。為了建立船舶機(jī)艙高效可靠的窄帶無(wú)線通信系統(tǒng),需要對(duì)船舶機(jī)艙環(huán)境下無(wú)線電波傳播特性進(jìn)行深入研究。本文對(duì)比分析了目前主流的幾種窄帶物聯(lián)網(wǎng)傳輸方式,選擇LoRa技術(shù)作為無(wú)線通信手段。使用3DS MAX建模軟件對(duì)某實(shí)船機(jī)艙進(jìn)行實(shí)體建模,采用射線跟蹤算法進(jìn)行電磁理論分析。采用Wireless Insite電磁仿真軟件研究在鋼制船舶環(huán)境下,LoRa技術(shù)433MHz頻段的無(wú)線信號(hào)在存在主柴油機(jī)等大型障礙物環(huán)境下的傳播特性,在這過(guò)程中對(duì)天線接收功率的特性進(jìn)行分析。此外,設(shè)計(jì)制作了一款基于LoRa機(jī)制的通信測(cè)試設(shè)備,用于實(shí)船機(jī)艙中信號(hào)強(qiáng)度的采集與分析,并將實(shí)測(cè)結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而提出船舶機(jī)艙內(nèi)窄帶物聯(lián)網(wǎng)LoRa無(wú)線通信的可靠傳輸路徑。本文研究能夠?yàn)榇皺C(jī)艙無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化提供理論依據(jù),對(duì)于船舶設(shè)計(jì)制造實(shí)現(xiàn)智慧化和現(xiàn)代化、以及老舊船舶機(jī)艙的智能化改造具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：集美大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U665.2

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本文編號(hào)：2820320