海洋通信毕业论文

海洋通信毕业论文

盛堰　温明明

（广州海洋地质调查局 广州 510760）

第一作者简介：盛堰，男，1973年生，工程师，主要从事海洋地质调查工作、先后参加105-15大洋调查、天然气水合物资源调查，参加了863、126、大洋课题等研究工作。

摘要 在当今海洋地质调查作业中，声学通信技术、ADSL通信技术、卫星通信技术、局域网络通信技术等现代通信技术得到广泛应用，本文对应用到的几种主要现代通信技术原理及其应用实例进行了介绍。

关键词 现代通信技术 海洋地质调查 声学通信技术 卫星通信技术 ADSL 通信技术

1 前言

现代海洋地质调查越来越成为集海（水下设备、传感器等）、陆（调查船、作业平台等）、空（GPS定位、卫星通信等）各种高技术的综合应用平台，特别是随着卫星通信技术、移动通信技术，网络通信技术以及计算机信息技术的飞速发展，各种现代通信技术在海洋地质调查中得到了广泛的应用（图1）。

图1 通信技术应用示意图

Fig.1 Communication Technology App sketch map

2 海洋地质调查中的应用

在当今海洋地质调查作业中广泛应用的现代通信技术包括：声学通信技术、ADSL通信技术、卫星通信技术、局域网络通信技术及无线电通信技术等。

2.1 声学通信技术的应用

海洋是一个神秘莫测的境地。在海水中，电磁波衰减很快，光也很容易被吸收或是形成散射，因此无线电及其光通信技术在海水中很难像在陆地上一样广泛使用。随着现代科学技术的发展和人类进步的需要，声波在水中的传输特性、逐渐形成了一种新型的水声通信技术。水声通信是一种运用高科技的通信技术，整个系统的工作过程比较复杂，要进行一系列的信号转换。数据、文字、语音、图像等信息转换成电信号，再由编码器将信息进行数字化处理，然后经换能器将电信号转换为声信号。声信号通过水介质传递到接收换能器，在这里声信号又转换为电信号，译码器将数字信息编译出数据、声音、文字及图片等。

无缆海洋调查地质设备主要的通信手段大都利用声通信技术。在当前我国海洋地质调查船上使用声通信工作或控制的典型设备就有：多波束（海底地形、地貌测量）设备（如：SEABEAM2112、SIMRAD EM-3000、EM-950等多波束系统），水深测量设备（如：SOUND210等），超短基线、长基线水下定位设备（如：NAUTRIX USBL系统），各种典型的声呐设备、水声通信MODEM、PINGER等，它们都是通过声波发射接收器（水听器）、声阵列等发送和接收调制有数据信号和控制信号的声波信号，从而进行通信及资料采集与控制等工作。

声波在海水中的传播速度是温度、盐度和压力的函数，声速计算一般采用威尔逊（Wilson）经验公式，即：C=1449.14+△CT△CS△CP△CSTP

式中，1449.14为一常量，代表了一个大气压下，海水温度为0℃，盐度为35.00时海水具有的声速值。

△CT代表温度变化产生的声速改正值：

△CT=4.5721T-4.4532＠10-2T2-2.6045＠10-4T3+7.985＠10-6T4

△CS代表盐度变化产生的声速改正值：

△CS=1.3980（S-35）+1.692＠10-3（S-35）2

△CP代表海水压力变化产生的声速改正值：

△CP=1.60272＠10-1P+1.0268＠10-5P2+3.5216＠10-9P3-3.3603＠10-12P4

△CSTP代表盐度、温度和压力同时变化时产生的声速改正值。

上述公式中，C为声速；T为温度；P为海水压力；S为盐度；Z为深度。

声波在海水中传播时会受很多因素的影响，不仅与工作频率有关，还与海水的温度、盐度、各种噪声以及各种障碍物产生的反射、折射等因素有关，由于海洋中波浪、鱼类、船舶等影响会产生的各种噪声干扰，声波在海水中传递同时还形成“多径干扰信号”，加之海水对声波的吸收，会导致接收到的信号模糊不清，传播效率和质量都要受到影响。随着科技的发展，现在水声通信采用了跳频通信、伪随机码调制等新技术来解决噪声干扰及“多径干扰信号”。但是声波在水中的声速还不及光速的20万分之一，在水中声信号的传输率较低，加上声波在水中的散射、传输的损耗以及回波的干扰等，水声通信的距离仅有约10km。

2.2 ADSL通信技术的应用

ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）技术即非对称数字用户环路技术，是XDSL系列铜缆用户internet接入技术中目前应用最广泛的一种，它通过普通电话铜线高速传输数据、语音、视频信号。上行采用FSK（频移键控）技术，下行采用DMT（离散多音频调制）技术或CAP（无载波幅度/相位调制）技术，为用户提供上、下行非对称的传输速率（带宽），它的下行速率在2.048Mb/s～8.19Mb/s之间，上行速率在640Kb/s左右。ADSL系统主要由中央交换局端模块和远端模块等部分组成。随着技术的发展，逐步成为一种较方便的宽带接入技术。ADSL系统是在一对普通铜线两端各加装一台ADSL局端设备和远端设备而构成。ADSL Modem主要由处理D/A变换的模拟前端（analog front end）、进行调制/解调处理的数字信号处理器（DSP）以及减小数字信号发送功率和传输误差，利用“网格编码”和“交织处理”实现差错校正的数字接口构成（Walter，2000）。ADSL是目前较先进的一种接入技术，有“网络快车”之美誉，因其速率高、频带宽、性能优、安装方便，成为继MODEM、ISDN之后的又一种全新的高效通信技术。

随着海洋技术的发展，ADSL技术也在海洋地质调查设备中得到广泛应用，如ROV系统、海底视频采集系统等，下面以“深海彩色数字摄像系统”（863项目，广州海洋地质调查局主持开发）为例进行说明，系统框图如图2。

图2 海底观测系统结构模块图

Fig.2 Seabed observation system construction module chart

“深海彩色数字摄像系统”利用原有的CTD铠装钢缆作为传输介质，在甲板控制单元和水下单元各用一个 ADSL Modem，利用ADSL通信技术实现网络互连，进行视频传输和采集控制。由于受到抗拉强度、水密性能、抗高压性能的影响，对铠装缆的要求非常高，传统的铠装钢缆带宽较低，不能实时无滞后传输海底高保真视频图像，因此只能对图像进行有损压缩。现在最新的海底观测与视频采集系统开始使用铠装光缆作为传输介质，极大的扩展了其传输带宽，提高了海底观测的实时性和保真度，使海底视频观测采集技术向光电通信技术迈进。

2.3 卫星通信技术的应用

随着空间卫星通信技术的发展，卫星通信在海洋地质调查中也得到普遍应用，尤其是GPS卫星定位和卫星气象的应用尤为广泛。

GPS（Global Positioning System）全球定位系统是以卫星为基础的无线电导航系统，可为航空、航天、陆地、海洋的用户提供3维的导航、定位和定时。GPS由卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）、GPS信号接收机（用户设备部分）等三个部分组成。GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。卫星至地球表面的平均高度为20200km，运行周期约为12恒星时。地球上任何地点、任何时刻至少都能观测到4颗卫星。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。以3颗位置已知的卫星为圆心，以被测点到卫星的距离为半径作3个圆，这3个圆的交点就是被测点的位置。在GPS系统中，就是根据空中运行的3颗卫星和这些卫星到被测点的距离，确定被测点的位置。全球卫星定位导航系统采用多星高轨测距体制，GPS接收机在同时接收到3颗以上卫星的信号后，由3颗卫星至用户的3个等距离球面的相交即可确定用户的位置。通过对4颗卫星的观测还可定时，并由时钟改正值来修正距离测量误差（徐绍铨等，2004）。该系统具有全球连续覆盖、定位精度高快速、被动式全天候观测无需通视、操作简便、抗干扰能力强等优点使其应用领域不断扩大虽然美国军方从战略目的出发，采取选择可用性（Selective Availability）和反电子欺骗技术（Anti-Spoofing），但目前相位观测法可以绕过SA的影响，消除大部分人为加入的误差，其应用已不仅限于导航定位的军事用途，还用于大地测量学、地球动力学、大气科学、灾害监测等。

在海洋地质调查中经常要使用GPS（或DGPS）卫星通信定位，所有测站的坐标都使用GPS卫星实时定位，导航GPS接收机接收GPS卫星信号，并根据测量投影方式进行解算后对船舶进行导航和定位。GPS接收机型号各异，如SECEL GPS接收机、LGBX-PRO GPS接收机、SF2050 GPS接收机等，其精度指标也各不相同。

在进行海洋地质调查时，调查船舶每天还要接收气象卫星信号，并根据卫星云图上显示的气象信息（如：台风、低压、高压等的生成情况、大致走势）判断工区未来24小时内的气象情况，从而动态安排测站调查作业。

随着internet技术的发展，在调查船上也可以实时收发email和上internet浏览新闻等，但是目前卫星信道收发上下行速度相对较慢，且费用昂贵。

2.4 局域网络通信技术的应用

在综合的海洋地质调查中涉及到DGPS导航定位测量、地质取样及其描述、化学测试分析、多波束及水声测量等多学科多专业，不仅要进行资料采集，还需进行资料处理、解释、分析、研究等工作，各种资料既相互独立又密切结合，调查中需要综合分析利用各种数据资料，因此各专业数据共享成为必要。

在现代海洋地质调查作业时，野外无纸化的数字办公、网络办公越来越成为新的办公方式，既节约成本又可以提高效率还可以减少差错；其次船舶位置信息、状态、物资、气象信息等网络化共享，不仅为首席科学家科学部署提供决策参考，还可以更好地为船长综合指挥船舶服务；因此，随着信息技术的发展，调查船载有线局域网络通信技术和无线局域网络通信技术得到了普遍的应用。以综合海洋地质调查“海洋四号”科考船为例，局域网络通信技术在综合信息采集和野外办公中得到很好的应用。图3 为“海洋四号”局域网络通信模块图。

图3“海洋四号”科考船局域网通信模块图

Fig.3 Haiyang4 R/V’s LAN Communication module chart

2.5 传统无线电通信技术的应用

在现代海洋地质调查中，传统的无线电通信技术仍然得到继续利用，比如对讲机，单边带等。

3 结语

现代通信技术在海洋地质资源调查中得到广泛应用，但是由于受到很多客观条件限制，陆地上已经使用的很多现代通信技术在茫茫大海中还不能使用。下一代的太空网络架构正在开发制定中，这个新的架构将利用互联网协议确保地面（包括陆地、海洋和大气层）和卫星网络的互操作性，利用卫星进行通信互连，这将使数据存储、传输和使用的方式发生革命性变化，一个基于卫星的IP通信网络可在全球范围内将服务延伸到世界上任何地区的用户。企盼着即将到来的下一代网络（NGN）、下一代电信网（NGT）、下一代互联网（NGI），下一代无线移动通信网（3G，B3G，4G）都能基于卫星IP网络平台上为海洋通信提供良好的技术服务，深信科学家们的不懈努力“一个世界，一个网络”不再是梦想，地面和太空将一起形成一个无缝的卫星通信服务体系。

参考文献及资料

广州海洋地质调查局，海底摄像技术手册

广州海洋地质调查局，seabeam2112技术手册

Walter Gorlsky，著.刘勇等译.和ADSL技术，北京：人民邮电出版社

徐绍铨，张华海，杨志强，王泽民编著.测量原理及应用（修订版）.武汉：武汉大学出版社

The Application Of Modern Communication Technology In Marine Geological Survey

Sheng Yan　Wen Mingming

（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）

Abstract：The communication technology such as sound communication tech.，Netware communication tech.，ADSL communication satellite communication been more and more applied in the field of Marine geological this paper，It is simply introduced the theory of these communication technologies and the applications in different survey equipment and methods.

Key Words：communication geological survey Acoustics communication ite communication communication tech.

海洋通信与通信行业就业及考研方向有什么区别

通信工程属于电子信息类专业，和考研课程对接中，电子类和自动化类的专业方向都是可以考的，具体的方向比较多，像光通信、交通信息、密码学、信息安全、空间信息科学、信息对抗、信号与信息处理、遥感信息、智能信息处理、模式识别等，每个学校侧重的研究方向不同，根据自己感兴趣的方向进行选择。

就业其实与学什么专业关系不大，尤其是本科生，大多数都是销售岗位或者测试。本人就是今年的通信工程毕业生，工作类型为研发岗。通信工程所学内容较为繁杂，涉及电子，计算机，通信诸多领域，一个感觉就是课特别多。如果对硬件感兴趣，可以深入学习硬件电路设计，射频工程，天线技术等。对软件感兴趣，要多补充一点数据结构，数据库，操作系统的知识。本专业的学生精通C语言非常必要。至于就业面，可以这样说，你看过招聘信息就会发现，一般公司岗位需求专业都会有通信工程，可以说万金油。硕士会更专注于某个方面的研究，比如图像通信，移动通信，编码，通信协议（802.11），信道等。如果对学习很有兴趣或者不想工作的可以上研，想要高学历的可以上研。想去有学历要求的公司，比如大型外企，研究所等，可以读研。不走技术路线，本科生和研究生差距不大。

海洋信息工程专业是干什么的 就业前景如何

海洋信息工程专业是利用声、光、电、磁等信息载体，实现对海、在海、为海观测、探测和监测的新兴工科专业，主要探索与研究海洋信息源机理和物理场规律、科学先进的认知途径、前沿深入的信息挖掘处理与应用方法以及在此基础上研制相关的海洋信息传感器、计量装置和处理与决策系统。

海洋信息工程是中国普通高等学校本科专业。

该专业是电子信息领域的宽口径专业，以电子信息学科为依托，突出专业的声学特色，着重培养适应现代化建设和未来社会发展需要，具有优良的思想品质、科学素质和人文素质，具备海洋物理与信息感知、海洋传感器与海洋信息获取、海洋探测技术与系统和海洋信息传输与处理基础知识与应用能力、自主学习和创新能力、组织协调能力，能在海洋科学研究、海洋信息技术开发应用、海洋信息系统及相关领域从事科学研究、工程设计、应用研究、运行管理等方面工作的高级复合型技术人才。

开设课程：电路与电子学系列课程、计算机技术系列课程、信号与信息处理系列课程、电磁场与电磁波、声学系列课程以及电子技能实训等。

毕业生可从事海洋通信、探测方面的科学研究、系统设计、创新创业、技术开发与应用管理等工作。

海洋技术专业在面对陆地资源一步步枯竭的今天，成为了一门越来越热火的专业，就业前景也越来越好。毕业生可从事海洋资源调查与开发，海洋环境监测、海洋资源管理、海洋探测、海洋信息处理技术等工作或者可在水产、饲料、鱼药、生物技术等相关行业从事生产、经营管理、技术开发与推广等工作。

沈重的资料

　　沈重，男，1981年1月生、中共党员。海南大学信息科学技术学院教师、海南大学2009年D类引进人才、教授。十余年电子和通信工程相关领域学习、工作经验。在国外留学、工作期间，主持和参与多项欧盟、英国和爱尔兰科技研发项目如欧盟智能汽车通信网络CVIS、爱尔兰传感器生活CLARITY、英国电信MobileVCECore 3、Core5等。现主持海南大学“211”工程建设项目之海洋通信基础架构、国家科技支撑项目之热带农业信息低碳化模式研究、英国 Mobile VCE Core 5 灵活自适应网络项目、海南省自然科学基金、海南大学重点科研启动项目之生态保护无线传感器网络等；协调英国皇家科学院、EPSRC的ScienceBridge 英中合作第四代移动系统4G 网络开发项目；参与国家科技支撑项目基于3G的热带农业信息化技术研究等。
　　发表学术论文25篇（近20篇SCI/EI 检索）、著作和著作章节4部。曾获得IEEE CNSR 2005 年优秀论文奖、英国电信MobileVCE 全额奖学金、爱尔兰全额国家奖学金等多项奖励。美国电子与电信IEEE、英国爱尔兰电子与电信IET、国际互联网标准协会IETF会员。参与多项国际工程会议筹备工作如IEEE VTC Dublin、IEEE VTC Baltimore、2010年海南大学两岸四地无线电科技研讨会、ICAIT国际会议等；以海南省和海南大学为基地将在2011年和后续时间主持欧盟ICWCA国际电信会议、IEEE MTC国际通信会议。

通信工程专业就业方向有哪些

通信是大家在平常生活中已经使用的一种技术，那么通信工程专业怎么样呢。其就业方向有哪些呢?下面是由我为大家整理的“通信工程专业就业方向有哪些”，仅供参考，欢迎大家阅读。

通信工程专业就业方向有哪些

通信技术毕业的学生可研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的工作。主要在通信、新能源、计算机软件等行业工作，从事通信工程师、硬件工程师、项目经理等工作。

2、通信工程专业就业方向

本专业学生毕业后可研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的工作。

从事行业：

毕业后主要在通信、新能源、计算机软件等行业工作，大致如下：

1 通信/电信/网络设备

2 新能源

3 计算机软件

4 通信/电信运营、增值服务

5 电子技术/半导体/集成电路

6 互联网/电子商务

7 计算机服务(系统、数据服务、维修)

8 其他行业

从事岗位：

毕业后主要从事通信工程师、硬件工程师、项目经理等工作，大致如下：

1 通信工程师

2 硬件工程师

3 项目经理

4 网络工程师

5 无线通信工程师

6 技术支持工程师

7 嵌入式软件工程师

8 射频工程师

工作城市：

毕业后，北京、深圳、上海等城市就业机会比较多，大致如下：

1 北京

2 深圳

3 上海

4 哈尔滨

5 广州

6 杭州

7 武汉

8 西安

拓展阅读：通信工程专业就业前景

面向新的世纪，通信工程专业将会迎来其发展的广阔天地。随着通信技术应用的日趋广泛，上至太空，下至海底，无不活跃着这一专业的技术人才。现今中国已经加入WTO，这势必会给中国信息产业的发展带来更大的发展空间。

而通信工程专业优秀人才的短缺成为中国参与国际间竞争的一个十分不利的因素。因此，在未来若干年，中国势必会更加重视本专业人才的培养，更加重视通信工程专业的教育，提高教育水平。

通信工程专业就业前景主要是在通信、IT类企业从事移动通信、数据通信、通信技术、技术开发、通信系统和网络的开发和调测、设备维护、软件工程、硬件工程、产品经理工作。

通信工程学习课程

《C/C++程序设计》、《模拟电路基础》、《电磁场与电磁波技术》、《通信原理》、《交换技术》、《单片机原理及其应用》、《TCP/IP网络原理与应用》、《TCP/IP与IPv6技术》、《JAVA网络编程技术》、《DSP技术》、《EDA技术应用》、《CPLD/FPGA应用开发技术》、《电磁兼容技术》、《数字信号处理基础》、《计算机网络组网技术》 部分高校按以下专业方向培养：海洋通信、移动互联网、通信网络管理、无线移动通信、移动通信技术、电信网规划与设计、通信系统运行管理、通信与广电建造师、通信设备安装与维护、无线多媒体广播技术。

通信工程必备能力

1.掌握电路理论、数字系统等方面的基本理论和基本知识;

2.掌握电子科学与技术、计算机科学与技术等方面的基本理论、基本知识和基本技能与方法;

3.了解相近专业的一般原理和知识;

4.熟悉国家通信产业政策及国内外有关知识产权的法律法规;

5.了解电子通信工程的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及发展状况;

6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的技术设计，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。