渔业设施环境无线信道建模与估计及功率控制策略

项目单位

上海海洋大学

技术成熟度: 实验室研发阶段已经完成。

适用推广的地区: 沿海地区。

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项目联系人

成果概况

项目所属科学技术领域:计算机科学和通信与信息两大技术领域。 主要科技内容 ①全面分析无线传感测控网络系统所工作的2.4GHz频段上行信道传输特性; ②对传统的信道模型理论与方法进行验证性统计分析和研究; ③确定一个渔业设施需要的节点数量与位置,采用估算与测量的办法对相邻节点、普通节点与高层站点之间的路径损耗与多径叠加情况进行测算,对每个节点的信道路径进行数学建模与参数计算; ④采用自创的最佳自适应滤波器(OAF)及其改进算法,对自适应信道模型的收敛速度、收敛精度、系统稳定性、鲁棒性及可靠性进行全面分析测试; ⑤利用对象关系数据库技术将数据收发规则与权限,以及每个节点的信道路径模型来确定对应的发送功率等级,并根据需要通信的两个节点的距离以及当前信道情况,动态调节发射功率,实现全局功率最小。

专利情况

200910199924.8 一种CDMA上行链路分集接收技术的分析方法; 200910199920.X 近海海域倾废区监控数据无限传输系统。

市场前景与领域运用

海洋无线传输是一个永恒的话题,通话困难是一个古老话题。一直到近代,随着还是通信卫星的全覆盖,才真正做到了海洋全球通信,但是价格昂贵,通信质量差强人意,配合我国海洋开发战略的实施与深入,首先在12海里的近海海域的海域使用动态监管、海洋环境的实时监控、海洋交通安全的监控(上海地区尤为突出)、海洋重大工程(海底管线、洋山深水港、东海大桥、过江隧道)的安全监控、海洋维权与执法都需要基于视屏传输的无线监控系统,因此,本项目首先在海洋行业具有重要的应用前景,在其他行业也同样可以得到重要应用。

技术创新点

(1) 虽然基于GPRS的无线通信技术在一般陆地和城市中很成熟很普遍,但是如何在海洋环境中应用还是一个创新型课题; (2) 虽然单片机很多,尤其是像MCS51/96系列单片机应用非常普遍,基于ARM的嵌入式系统性能十分优越,但是价格比较高,特别是开发系统的成本很高,支持视频传输的开发系统软硬件都要万元甚至数万元,凌阳单片机性价比是最高的,配置是最新的MCS96俩到三倍的凌阳16/32位单片机只要5~10元,支持视频传输的开发系统只要5000元左右,而且很多半成品源代码都是开源的,因此同样情况下可以大大缩短开发周期,提高开发效率; (3) 对于渔业环境的无线传输来说上行信道最为关键,以为一般传感器系统本身由于体积、供电、成本等因素,发射的信号十分微弱,再加上海面干扰在同样情况下要比陆地高得多,因此,虽然我们没有条件在海上进行实际实验,但是在实验室仿真环境下进行CDMA上行信道分集接收技术的研究具有深刻的应用背景和技术价值,借鉴CDMA蜂窝系统的技术也是我们的集成创新,同样情况下,CDMA大蜂窝可以进行更远距离的无线传输; (4) 将具体技术研究,与数字海洋学科研究结合,也是我们科研方法上的创新,而且事实已经证明是相当成功的,在短时间内,信息学院的科研层次、科研经费规模、科研成果数量的增长速度都是全校数一数二的。
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