目前艦船通信采用無線電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),存在著平均吞吐量較低、丟包率較高的缺陷,故提出激光通信技術(shù)的艦船網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計研究。設(shè)計系統(tǒng)中,激光光源模塊選取適當(dāng)?shù)拇髿獯翱谂c激光器,降低信號衰減程度;光學(xué)天線模塊構(gòu)建光束準(zhǔn)直模型,減小發(fā)散角與光能損失;光電接收模塊利用光電探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號;通信信道模塊通過電光調(diào)制器將電信號疊加到載波上,完成電信號的傳輸。通過上述模塊的設(shè)計,實現(xiàn)了艦船網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行。實驗結(jié)果顯示:相較于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,設(shè)計系統(tǒng)的平均吞吐量較高、丟包率較低,充分表明設(shè)計系統(tǒng)性能更佳。 

【文章來源】：艦船科學(xué)技術(shù). 2020,42(22)北大核心

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【部分圖文】：

晴朗天氣下近紅外光衰減情況示意圖Fig.1Nearinfraredlightattenuationinclearweather

2系統(tǒng)性能仿真實驗與分析2.1實驗準(zhǔn)備為了驗證設(shè)計系統(tǒng)的性能，通過Matlab軟件設(shè)計仿真實驗。實驗過程中，靈活應(yīng)用多種調(diào)試軟件與工具對系統(tǒng)進(jìn)行測試與評估，這是艦船網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在應(yīng)用之前的關(guān)鍵步驟。在實驗準(zhǔn)備階段中，主要是測試艦船網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信號接收與解析能力，保障實驗的順利進(jìn)行。測試工具為CANalyst-ⅡCAN總線分析儀與轉(zhuǎn)換器，讀取艦船網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信號數(shù)據(jù)，并在計算機(jī)上顯示。測試框架如圖2所示。圖2測試框架示意圖Fig.2Schematicdiagramoftestframe2.2系統(tǒng)性能評價參數(shù)選取為了精確反映艦船網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能，選取平均吞吐量與丟包率作為性能評價參數(shù)，計算公式為：平均吞吐量=數(shù)據(jù)包大辛成功接收數(shù)據(jù)包個數(shù)數(shù)據(jù)傳輸時間，丟包率=輸入數(shù)據(jù)包個數(shù)輸出數(shù)據(jù)包個數(shù)輸入數(shù)據(jù)包個數(shù)。(5)2.3實驗結(jié)果分析2.3.1平均吞吐量分析通過仿真實驗得到設(shè)計系統(tǒng)平均吞吐量數(shù)據(jù)如表2所示�？芍�，平均吞吐量隨著數(shù)據(jù)包發(fā)送間隔的增加而下降，設(shè)計系統(tǒng)平均吞吐量均高于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。2.3.2丟包率分析通過仿真實驗得到設(shè)計系統(tǒng)丟包率數(shù)據(jù)如表4所示。如表3數(shù)據(jù)顯示，丟包率隨著數(shù)據(jù)包發(fā)送間隔的增加而增長，設(shè)計系統(tǒng)丟包率均低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。相較于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值來看，設(shè)計系統(tǒng)的平均吞吐量較高、丟包率較低，表明設(shè)計系統(tǒng)性能更佳。3結(jié)語此研究將激光通信技術(shù)應(yīng)用至艦船網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計過程中，極大地提升艦船網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能，為艦船通信研究提供一定的參考價值。參考文獻(xiàn)：黎洪展,曹陽,彭小峰,等.基于CMAC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)載空間激光通信終端的自抗擾控制技術(shù)[J].激光雜志,2018,39(8):46–49.[1]曲全福,石勵,王奕.分組傳送網(wǎng)技術(shù)在艦船網(wǎng)絡(luò)


本文編號：2976531