时间：2022-05-16 02:52:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇大学通信论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
［关键词］通信工程；培养模式；课程体系；实践环节
0引言
大连海洋大学是我国北方地区唯一的一所以海洋和水产学科为特色，多学科协调发展的涉海高等院校，为振兴辽宁老工业基地，适应辽宁省及全国沿海省市对海洋渔业通信工程发展的需要，发展区域经济，满足我国和全省经济建设对海洋渔业通信工程专业人才的需求，大力发展信息产业建设，通信工程专业自2003年开始招生。在开办的这十二年时间里，我们下大力气，狠抓专业建设规范，注重教学质量。随着本专业师资力量的逐步增强，我们对本专业的发展现状、发展规律的深入研究把握，对专业定位的认识逐步统一，大连海洋大学通信工程专业的特色目标和人才培养目标逐步清晰明确。
1培养目标
大连海洋大学信息工程学院通信工程专业是从学校的学科专业结构特点和学科特色出发，合理配置学校的教学资源，在电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术、船舶与海洋工程和航海技术的学科交叉基础上设立的专业。学校以提升人才培养质量为核心，立足辽宁，面向黄、渤海，辐射全国，为区域经济建设服务，为国家水产和海洋事业服务，致力于培养德、智、体、美全面发展，知识面宽，基础扎实，综合素质高，具有创新精神和实践能力，敬业、专业、乐业、创业的复合性应用型人才的人才培养战略。在人才培养过程中注重培养学生的自主性、研究性学习的能力和分析问题、解决问题的能力，结合地方经济社会发展需要确定本专业的培养目标、任务和要求，加强海洋渔业通信方面的特色教育。在多年办学经验的基础上，经多方调研，结合本校实际，制定并逐步完善了通信工程专业的培养目标：以培养德、智、体、美全面发展，熟练掌握通信技术、通信系统和通信网络的基本理论、基本知识和基本技能与方法，并具备电子和计算机技术等方面知识，具有较强的工程实践能力，能够从事固定通信、移动通信及船舶通信等现代通信系统及设备的研究、设计、开发与应用的，具有海洋、渔业科学背景的人才。
2课程体系的改革和优化
课程体系主要包括课程设置、教学内容及课程结构，是教学思想、教育理念的具体化，也是实现创新能力培养与综合素质提高的保证。课程设置是否科学，教学内容是否合理，直接影响创新能力的培养与综合素质的提高。按照我校建设“蓝色大学”理念，构建了通信工程专业蓝色人才培养方案。培养方案坚持“加强通识教育、拓宽学科基础、凝练专业方向、提升实践能力、培养创新精神”的人才培养原则，优化人才培养过程，构建课内、课外一体化的培养模式，依照“浅蓝、蔚蓝、湛蓝、深蓝”的蓝色课程体系，用蓝色课程元素来承载水的精神与海的文化，延伸至涉海涉水教学内容要素。（1）浅蓝（通识课程）包括公共基础课（思想政治理论课、大学外语、大学计算机基础、高等数学、大学物理、体育等），公共选修课（军事理论、健康与安全教育、选修课），公共集中实践环节（军训）。通识课程虽然不一定与通信专业有直接联系，但它是培养具有远大的理想、高尚的情操、科学的思维、可持续发展的能力和健康的心里的人才，为进一步学习提供方法论的不可缺少的课程。基于学校开展课程建设的“双百工程”，从公共选修课着手，打造了蓝色海洋类、人文与社科类、艺术与体育类、自然科学与技术类共100门校级精品视频公开课。其中蓝色海洋类公共选修课有利于进一步加深学生的海洋知识背景。（2）蔚蓝（学科基础课）包括复变函数、电路理论、信号与系统、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术、数字信号处理、微机原理与应用、电磁场与电磁波、单片机原理与接口技术、通信原理等。学科基础课是通信工程专业学生必须具有的基本知识结构，为专业课程提供有效的支撑，使学生具备本专业的基础理论和基本工程应用能力，有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的能力及开拓创新精神，为学生后续学习专业方向课打下坚实的基础。（3）湛蓝（专业课）包括专业必修课（电子线路仿真、电子线路CAD、移动通信、计算机通信、DSP技术与应用）、专业方向课、专业任选课（C＋＋高级语言程序设计、随机信号处理、电视原理与技术、现代通信系统仿真技术、计算机网络安全、嵌入式系统开发技术、数据结构C、扩频通信、通信工程专业英语）。通过对其他高校相同专业的大量调研，反复论证比较，通信工程专业设立两个专业方向：通信工程（程控交换技术、船舶通信、光纤通信）、计算机通信（数字通信、多媒体通信技术、计算机网络技术）。通信专业依托海洋信息技术，在船舶通信、船舶导航、海洋渔业3S技术等方面进行了卓有成效的尝试，同时，紧随时代的发展，对部分课程进行压缩和调整，开设一些学生喜爱的，又能与现实接轨的课程，如扩频通信、嵌入式系统开发技术等选修课。（4）深蓝（专业集中实践环节）包括模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、电子线路仿真课程设计、电子线路CAD上机、高频电子技术课程设计、现代通信系统仿真技术上机、通信原理课程设计、单片机原理与接口技术课程设计、通信工程专业教学实习、通信工程专业实习、通信工程专业毕业设计（论文）等。专业集中实践环节对培养通信专业逐步树立工程观念、提高解决工程实际问题的能力和创新能力，有着极为重要的作用。
3强化实践环节，培养提高创新能力
通信工程专业将实践环节作为培养学生创新精神和实践能力的主要途径，制定了科学合理的实践教学方案，构建了多层次、全程化实践教学体系，较好地保证了通信工程专业实践教学的需要。坚持实践教学与理论教学并重、实践教育与创新教育结合，对构成实践教学的各个要素进行整体设计，所有的实践环节围绕培养学生实践动手能力和创新能力而展开，把实践环节分成实验教学、课程设计、实习、毕业论文（设计）、科技创新五个模块，模块之间衔接紧密、层层推进，为学生从入门到提高再到创新夯实基础。
3.1实验教学
实验教学模块主要依托辽宁省海洋信息技术重点实验室、辽宁省实验教学示范中心，以提高实验动手能力为主线，以掌握基本实验技能和方法、融会贯通科学知识、促进创新思维为主要教学目标。加强基础课、主干课实验；实验内容优化配合，避免重复或脱节；增加设计性、综合性实验的比重，形成基本实验、选做实验、设计性和综合性实验组成的立体化实验结构；对含有实验的课程，加大实验教学在整个课程考核中的比例；鼓励学生自主设计实验。在2013版培养方案和教学大纲中都有体现。针对不同课程的特点，有选择地在教学过程中引入仿真实验环节，以缓解实验设备和空间的紧张情况，有效扩展实验空间和时间，节省资金。
3.2课程设计
课程设计着眼点是把理论学习与工程实践相结合，让学生初步掌握设计的程序和方法。一般以单门课或课程群为主选择题目，它是毕业设计的初级阶段。课程设计教学中压缩验证性课题，增加能够体现设计型、综合型和创造性的课题。在课程设计教学设计过程中，鼓励学生自主选题，自行讨论方案，自己组织实施，给予学生自我发挥的余地，充分激发学生的创造性思维，为学生个性的发挥和创造能力的锻炼创造条件。
3.3实习
以校内外实习基地为平台，以使学生学会理论联系实际、建立工程意识和锻炼实际操作技能为主要教学目的，并且通过接触社会，增强学生的劳动观念和社会责任感。目前，通信工程专业校外实习基地2个（人民4810厂，北京尚观科技有限公司大连分公司），合作的企事业单位有18个（渤海船舶重工有限责任公司等），同时学校也正在积极运作与通信公司合作。到企业参观实习和请企业技术专家来校讲座，通过参观和专家公开课的形式，使学生对企业文化、船舶通信及导航设备的发展现状与趋势和本行业领域的前沿技术等有所了解，有利于学生学习目标的确定和职业素质的提高。
3.4毕业论文（设计）
以学院各类实验室、校内外实习基地为平台，学生通过完成毕业论文（设计），在综合运用专业知识能力、外语和计算机应用能力、信息资料检索和收集能力、论文撰写能力和解决实际问题等能力上有较大提高。为切实保障毕业论文（设计）的质量，从以下几方面进行加强：①精心设计备选题目，组织开题报告。学生选题后，在指导教师指导下，查阅文献和撰写文献综述，并精心组织好开题报告，以保证毕业论文的先进性、可行性；②加强毕业论文的中期检查，以保证毕业论文在有限的时间内按质按量完成；③建立毕业论文答辩规范和质量标准，在毕业论文答辩期间开展“毕业论文检查周”活动，有效提升了毕业论文的质量。④学校出台了《大连海洋大学本科生学位论文学术规范检测暂行办法》，针对毕业的本科生的学位论文进行了学术不端行为的检测，有效地杜绝了学术不端行为。3.5科技创新以各类兴趣小组和科技社团、大学生科技创新基地、科研实验室为平台，学生通过参加大学生创新创业训练计划项目、科学研究等活动，使创新意识和能力得到进一步培养和提高。低年级的学生专业基础还比较薄弱，鼓励他们参加兴趣小组或者科技社团，以增加学生对创新的认识，提高学生对创新的兴趣；高年级的学生参加各种校内外的竞赛，使学生在竞赛过程中自主学习、自我探索、自我发现。目前，通信工程专业学生在教师有针对性的训练下，参加了“飞思卡尔杯”全国大学生智能汽车竞赛、“大唐杯”全国大学生移动通信技术大赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生电子设计大赛等，并取得了优异的成绩。
4结语
大连海洋大学通信工程专业作为涉海高校的“非特色”专业，在复合性应用型培养目标的前提下充分利用和挖掘自己的优势资源，发挥地方特色、行业特色；在加强学生思想道德教育和身心素质培养的同时，主动适应国家和辽宁省沿海经济带发展的新需求，抓住实践能力和创新精神培养的核心，对通信专业的人才培养模式进行调整，使之更好地符合学校的定位与专业培养目标的要求，从而更好地适应社会需要，符合高等教育的发展趋势，并在实践中不断探索与发展。
主要参考文献
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［3］江海，田春艳．机械类应用型本科人才培养模式的探索与实践［J］．装备制造技术，2010（3）：159－160．
［4］焦冬莉，李晋生，等．应用型通信人才培养的实践教学体系改革［J］．实验室研究与探索，2012，31（9）：128－130．
1微信推送内容的选择和加工设计
1．1推送期刊科技论文
1．1．1根据论文选题进行选择性甄选推介
与科技期刊刊载的科技论文不同，借助微信平台推送期刊的科技论文时，编辑需要具备用户思维、大道至简思维和跨界思维，甄选科技论文的选题，即判断其是不是期刊报道的专业范围内的热点问题，是不是易于编写成科技期刊微信阅读群体易于接收的微信阅读素材，是不是立足于期刊专业领域、且涉及交叉学科，易受广泛关注的跨界内容。对于一些具备上述选题特点的论文，在期刊微信公众号推介论文全文的方式对其公众平台关注用户有很强的吸引力。对于此类论文，可以通过技术处理首先将源文件转换为适合数字出版的XML格式，然后再转换为适合手机阅读的HTML文件，此类文件在界面展现方式、文件大小等方面都具有特别突出的优势，而且能以目录的形式进行浏览和内容定位，特别适合手机阅读。
1．1．2论文标题、摘要和图文等的加工
此外，科技期刊论文内容的专业技术性较强且比较长，而微信平台有其特有的信息传递和接收特点，因此借助微信平台推送期刊科技论文时，期刊论文内容的加工设计至关重要。在信息量繁杂多变的互联网时代，标题的吸睛度直接关系着微信内容的点击率和转发率，因此在推送科技论文时，标题宜言简意赅，突出核心亮点。大道至简，简单即流行就是这个道理。在具体题目的加工时，有如下技巧，比如一些陈述性标题可以变换成问答句，一些解决生活实际问题但科技名词较生僻的科技论文还可以在经原创作者同意的前提下调整成科普些的标题，以更好、更快地拉近期刊与阅读群体的距离，促进传播，从而巩固和扩大期刊品牌形象。此外，在经原创作者同意的前提下，再次对微信推送论文摘要进行改写也十分重要。科技论文的摘要一般遵从目的、方法、结果、结论四要素的原则撰写。而微信推送论文时，阅读群体先进行的是浅阅读，因此讲清研究的来龙去脉以及作者团队的研究方向和成果往往是阅读群首要关注的。在微信推送论文的摘要加工环节，建议将研究的背景、意义以导读的方式展开，再配以精选的、必要的图表、视频和音频内容以及作者团队的生活照，既简练、多元、高效地展现了原创作者的研究内容和核心观点，又拉近了作者群和阅读群之间的距离，还会对期刊的推介和引用带来益处。在微信论文的推送中，图片的作用也不容小觑。恰当的与文字呼应的图片，可以高效地突出文字想要表达的内涵，使人在阅读文字时快速产生相应的视觉联想。为了固化读者群对期刊推送论文的印象，可以将科技论文推送固化成一个微信栏目，如“优文荐读”“好文快报”等，并在每次推送时，固化此栏目的背景图片，就像知名广告宣传画一样，以图文配合的方式固化和提升期刊品牌形象。
1．2为期刊关注群体提供信息服务
结合《电力信息与通信技术》期刊微信公众号两年来的运营经验，笔者发现科技期刊微信平台不但可以成为多维度承载和传播科技成果的窗口，还逐渐成为为期刊关注群，尤其是作者群、读者群和专家群的提供信息服务的平台。《电力信息与通信技术》就是在实践中，立足期刊报道的专业领域，通过科技论文集锦、期刊近期策划重点、专业领域会议信息和通知、提供最新行业资讯和学科知识、科技论文写作知识和投稿须知等提升期刊品牌形象和被关注度的，吸引优质稿源的。
1．2．1科技论文集锦
科技论文集锦，往往是对期刊报道范围的一个热点分支进行重点宣传。这种论文集锦针对性强，阅读群体集中，因此如果能结合专业会议应景、定点地向与会专家推送，对期刊品牌提升效果显著。比如，《电力信息与通信技术》的主办单位中国电力科学研究院于2017年3月9日召开了电力大数据技术研讨会，《电力信息与通信技术》争取到此次会议的独家媒体支持工作。会前，编辑部汇编整理了2014～2017年期刊刊载的大数据相关论文，制作成HTML文件，以大数据论文集锦的方式集中而有针对性地推送给与会专家，获得了较好的论文点击率，也受到了与会专家的好评。
1．2．2期刊近期策划重点
2016年起，《电力信息与通信技术》邀请不同领域的业内专家为栏目特约主编，陆续开辟了“虚拟现实”、“电力大数据”、“电力物联网”、“量子通信”、“人工智能”等多个热点前瞻的专栏，并在微信平台专栏征稿通知。从微信公众号专栏的点击率看，选择期刊报道范围内的热点话题，及时开辟专栏有助于吸引和聚拢优质稿源。同时，通过邀请栏目特约主编的方式，既能更好地提升领域内专家的知名度和影响力，回馈支持期刊工作的专家学者，也能给特约主编在其朋友圈分享以及定点邀约稿件带去方便。
1．2．3科技论文写作知识和投稿须知
关注期刊微信平台的阅读群往往是有投稿需求的。面对这一需求，适时开辟便于阅读、易于理解、适合传播的科技论文写作知识和投稿须知，能更好地体现期刊服务意识，拉近期刊与阅读群的距离。比如《电力信息与通信技术》在微信平台创建之初就开辟了“投稿那些事儿”栏目，编辑以略带幽默而通俗的语言，图文并茂地道出作者写稿的重点、投稿的技巧等，因语言简单明了，通俗易懂，受阅读人群广泛关注。
1．2．4学术会议专家PPT
科技期刊编辑除了编审稿件、积累和跟踪专业知识和热点动态，还会经常参加学术会议，以开阔学术视野，结识学术专家。因此在参加学术会议时，留心与期刊报道重点相关的学术报告，积极与报告专家联络并获得其PPT权，既可结识学术专家(或与专家深度交往)，还可为其提供宣传服务，并通过在期刊公众号其学术报告PPT给期刊公众号增粉，实现多赢。分析《电力信息与通信技术》微信平台几次阶跃式增粉的数据发现，重大学术会议知名专家学术报告PPT很受期刊微信平台微信群体的欢迎，是给期刊微信平台增粉的好方式。
1．2．5专业范围相关的会议通知
随着科技期刊微信平台运营的积累和粉丝数量的增多，其渐渐会对期刊品牌有辅助支撑作用。因此，在一些专业对口的学术会议中，科技期刊应该多与会议主办方沟通，阐明科技期刊拥有的专业人群资源，最好能使科技期刊成为学术会议的媒体支持。这样，会前可帮助其会议通知，会后可尽快与会专家热点学术PPT，既提升会议的影响力，也提升期刊品牌影响力。
1．2．6期刊编委或审稿专家的书讯
科技期刊的编委和审稿专家往往是业内知名专家。在让编委和审稿专家为期刊审稿、组稿、期刊品牌建设出谋划策的同时，期刊微信平台也给这些专家提供了一个宣传其适合微信宣传的研究成果的好机会，比如专家在期刊的论文、专家近期出版的书讯及其研究团队的资质介绍等。这些宣传素材往往很受业内学术圈关注，因而也是科技期刊微信平台通过做好信息服务，从而助力期刊品牌提升的好方法。
2期刊微信平台增粉渠道和时机的把握
总结《电力信息与通信技术》微信平台运营经验发现，借助为专业学术会议提供媒体支持，通过期刊微信平台向业内同行会议通知与会专家学术报告PPT是期刊快色增粉的好方法。同时在重大学术会议期间，适时推出期刊与会议专业相关的适合手机阅读的HTML论文集锦，也是助力提升期刊品牌影响力的好时机。另外，科技期刊编辑还应主动思考，本着为读者、作者和专家服务的宗旨，积极开拓微信平台栏目内容和形式，激活和发掘好科技期刊微信平台的宣传价值，助推科技期刊健康发展。
关键词：光纤，语音，传输，光电检测
1、光纤通信系统的基本组成
最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源，它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号；光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，先后用过的光波有0.85、1.31和1.55三个低损耗窗口。光学信道包括最基本的光纤，还有中继放大器EDFA等；而光学接收机则接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息。论文格式。在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲'0'码和'1'码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulse code modulation），即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。光纤通信系统的基本组成原理图如下图1-1所示：
图1-1光纤通信系统
1.1光发射端机
光发射机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆中传输。电端机就是常规的电子通信设备。光发射机的原理图如下图1-2所示：
图1-2光发射机原理框图
光源是光发射机的核心，其性能好坏将对光纤通信系统产生很大的影响。目前光纤通信系统使用的光源都是由半导体材料制成的，而半导体光源分两种：发光管LED和激光管LD。由于半导体激光器发出的是激光，发光功率大、谱线宽度窄，但电路结构复杂，温度特性差。而半导体发光二极管发出的是荧光，发光功率不大，谱线宽度宽，但电路结构简单、寿命长、价格便宜。在实验室中经常用到。
1.2光纤或光缆
光纤作为传输媒介，作用是将发射端机光源发出的光信号，经远距离传输后耦合到接收端机的检测器，完成信息传输任务。在通信中使用的光纤通常是由石英玻璃制成的，由纤芯和包层组成。目前，塑料光纤应用于低速、短距离的传输中。其构成光纤的纤芯与包层都是塑料材料。与大芯径50/125μm和62.5/125μm的石英玻璃多模光纤相比，塑料光纤的芯径高达200～1000μm，其接续时可使用不带光纤定位套筒的便直注塑塑料连接器，即便是光纤接续中芯对准产生 ±30μm偏差都不会影响耦合损耗。正是塑料光纤结构赋予了其施工快捷，接续成本低等优点。另外，芯径100μm或更大则能够消除在石英玻璃多模光纤中存在的模间噪音。论文格式。
1.3中继器
含有光中继器的光纤传输系统成为光纤中继通信。光信号在光纤中传输一定的距离后，由于受到光纤衰减和色散的影响会产生能量衰减和波形失真，为保证通信质量，必须对衰减和失真达到一定程度的光信号及时进行放大和恢复。中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲进行整形。
1.4光纤连接器、耦合器等无源器件
由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。
1.5光接收端机
光收信机是实现光/电转换的光端机。 它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。光接收机原理图如下图1-3所示：
图1-3光接收机电路原理方框图
2、光纤语音电路设计
光纤语音电路由三部分组成：光发射电路、光纤和光接收电路。论文格式。其工作原理是：音频信号最初是声波，由发送器的电子麦克风转换为电信号。此信号由LM358组成的音频放大器放大，并且借助于一个单独的晶体管控制LED的端电压，将电信号转换为光信号。光信号送入光纤或光缆。在光纤或光缆的另一端，光信号照射到接收器的光电检测器上。光电检测器再将其转换为电信号。此信号被放大并送入扬声器转换为声波恢复为原始信号。
2.1、发射器电路板
此电路主要是把音频信号经麦克风转换为电信号，电信号经滤波器、多级放大器把微弱的电流信号转换为适合半导体二极管发光的电压信号，在晶体管的调制下把电信号转换为光信号送入光纤中进行传输。在发射器电路上有一个话筒和调制LED发光的线路。LED装在塑料壳中以便于连接光纤或光缆进行发送信号。在实验室里设计操作可以使用200m长的塑料光纤传送语音信号，也可以使用玻璃光纤在更远的距离内通信。光纤语音发射器电路如下图1-4所示：
图1-4光纤语音发射电路
2.2、光电接收器电路板:
在接收器电路板上通过光电检测器把光纤传输的微弱的光信号转换为电信号，经电容滤波、运算放大器放大，把电流信号转换为电压信号，放大到适合扬声器输出的电压，恢复原始的语音信号。光纤语音接收电路如下图1-5所示：
图1-5光纤语音接收电路
3、结 语
本文详细的介绍了光纤通信系统的组成，为设计光纤语音传输电路提供理论基础。在该电路系统中语音信号以光波形式在光缆内传输、不受任何电场和磁场的影响。传输距离远，抗干扰能力强。每个电路板需要一个9V电池，元件简单，易于实现，在实验室就能操作完成。
参考文献
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[6] ic37.com/
新的移动通信实验教学体系，将先修课学习、工业实习、理论课学习、实验课开展、毕业论文等多个教学环节进行整合，形成从基础理论仿真到专业实验操作、工程技术实训、创新实验等一个开放的实验教学体系。
通过通信类先修课程的学习，使学生准备好相关的基础知识，同时也对移动通信在课程体系中的地位有明确的定位[14，15]。相应编程语言类课程的学习更为实验仿真提供了良好的基础。移动通信理论课程的讲授为实验课程的开设提供了直接的理论平台。工业实习安排在移动通信实验课开设前一学期开展，实习内容是到各通信运营商公司和设备厂家进行跟岗实习，涉及到的内容有：移动通信系统基站的建设与维护；交换与传输系统管理和维护；光纤传输设施维护；移动终端制造与维修；3G应用等多个方面。通过工业实习使学生对当前移动通信所涉及到具体问题有了充分的感性认识，这对之后实验教学的开展，特别是移动网络方面实训的进行有很好的促进作用。移动通信实验教学的开展涵盖以下几个方面：基础理论仿真、专业实验操作、工程技术实训、创新实验、毕业设计。基础理论仿真是利用MATLAB软件实现：QPSK调制及解调；MSK、GMSK调制及相干解调；QAM调制及解调；OFDM调制解调；m序列产生及特性分析；Gold序列产生及特性分析；数字锁相环载波恢复；Rake接收机仿真实验。例如，OFDM调制解调实验，按照图2OFDM仿真结构图，利用MATLAB程序实现图2中不同测试点处的信号波形。
工程技术实训阶段则是利用3G天线获取实际信号，利用频谱分析仪等仪器实现CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信号的分析。同时实现基站放大器、塔顶放大器性能指标的测试。例如，图4中给出利用频谱分析仪所测得实际CDMA2000和WCDMA信号的频谱特性。
创新实验阶段主要是针对有兴趣参加各类设计竞赛的学生开展，将全国及各省、校级电子设计大赛题目进行改造，从中选取与移动或无线通信有关，且具有创新性、前瞻性、实用性的方案，经过适当修改作为创新实验阶段的实验案例。学生可以通过这样的实验案例了解各级大赛的要求及特点，教师则也可以在实验教学过程中，选拔优秀学生参加各级大赛，进而提高学生的能力和水平。毕业设计阶段主要是利用实验室实验条件，从学院承担的科研项目中，将某些项目进行简化、修改、重组，转化成通信专业类论文题目，或从本专业最新的科技论文中选择其中合适的内容进行改进，作为通信专业类综合性毕业设计案例，从而将先进的科研成果打造为优质教学资源，实现基础与前沿、经典与现代的结合。为通信类专业学生提供了广阔的选择空间和开放的培养环境。总之，移动通信实验教学体系中基础理论仿真、专业实验操作和工程技术实训是必修课程教学内容，是实验教学的基础与根本[16]。创新实验、毕业设计则是移动通信实验向之后教学、实践环节的扩展与延伸。这样由必修和扩展环节共同构建起移动通信实验教学开放体系。
本文作者：冯敏罗清龙作者单位：聊城大学
通过优化机位分配系统对机位资源实时调配，提高效率。根据机位分配规则，通过引入Agent技术，提出了基于Agent的机位分配系统的设计思路和系统架构，研究各Agent的结构功能、通信机制和协作机制。
【关键词】机位分配 Agent 多Agent系统
随着航班量快速增加，机场机位资源日趋紧张。机位分配问题主要研究航班占用的机位和占用时间，优化机位分配方案有利于提高机场的运行效率，目前研究多局限于根据航班计划提前制定出静态分配计划，不能根据航班动态实时调整。本文基于Agent建立机位分配系统模型，利用Agent之间的通信协作优化机位分配过程。
1 基于Agent的机场停机位分配系统
机位是飞机地面作业的场所，机位分配系统是给进港航班分配机位，研究过程从进港开始至离港结束。本文中整个Agent系统包括五类Agent：任务Agent、犹Agent、飞机Agent、机位管理Agent和机位Agent。基于面向对象的思想，系统采用混合型Agent结构，任务Agent、动态Agent和机位管理Agent是管理者，侧重为慎思型Agent，飞机Agent和机位Agent作为功能执行者，侧重为反应型Agent。单个Agent内部由感知器、缓冲区、推理机、知识库、响应器和注册机组成。
2 多Agent系统的通信机制和协作机制
2.1 Agent系统的通信机制
Agent之间的通信主要有黑板系统和消息传递方式。黑板提供公共工作区，Agent可以随时访问黑板，Agent之间不发生直接通信。消息传递，消息在两个Agent之间直接交换，发送者给消息指定接收地址，符合接收地址的一个或一组Agent才能读取这条消息，由通信协议明确规定通信过程、通信语言、消息格式。本文采用两种方式结合作为多Agent的通信机制。
2.2 Agent系统的协作机制
本文中多Agent系统中的冲突分两种：资源冲突，多个航班在同时争夺有限机位，系统不能同时满足所有请求；结果冲突，不同Agent对同一问题求解结果不符。各Agent协作执行系统的既定义任务，不断响应环境和任务的动态，实时调整分配方案。Agent交互过程分为制定机位分配计划和执行机位分配计划两个阶段，分别采用不同的交互模型。交互关系如图1所示。
制定计划阶段：系统根据航班计划创建飞机Agent来收集飞机到港计划，并发送给任务Agent；任务Agent再创建对应的动态Agent；动态Agent按照航班过站作业流程，将航班过站计划发送给机位管理Agent；机位管理Agent根据分配策略，生成分配计划并发送给任务Agent；机位Agent根据分配到的任务修改自身的状态信息；任务Agent通过仿真试验评价各子计划，并汇总出整个机位分配计划；机位Agent完成任务后，任务结束，显示状态空闲，进入下次任务分配。
执行计划阶段：核心是动态Agent，通过动态Agent以及机位管理Agent间的实时交互，对系统进行实时控制。飞机到港后，由飞机Agent向动态Agent发送该航班的实际到港信息；动态Agent根据该航班的实际到港信息和到港计划，判断该航班能否按预定机位分配计划完成过站作业并按时离港；若是，则由动态Agent按预订计划指挥任务执行；若否，则由动态Agent向机位管理Agent发出协助处理请求，由机位管理Agent根据机位Agent的状态选择发送协助请求，机位Agent评价自身协助处理能力，自行决策是否协助处理；机位管理Agent根据各机位Agent的反馈做出选择并将协作策略反馈给动态Agent；若当前没有满足动态Agent请求的策略时，动态Agent向任务Agent申请重新生成计划。
3 结语
本文提出了基于Agent的机位分配系统架构，明确了各Agent之间的通信机制与协作机制。需进一步研究Agent推理决策、冲突协调等方面，并在Agent的类架构中加入优化算法，进行系统仿真测试。
参考文献
[1]马巧云.基于多Agent系统的动态任务分配研究[D].武汉：华中科技大学博士学位论文，2006.
[2]常钢，魏生民，张建龙.基于多目标规划的停机位分配建模技术研究[J].西北大学学报：自然科学版，2006，36（05）.
[3]肖正.多Agent系统中合作与协调机制的研究[D].上海：复旦大学博士学位论文，2009.
关键词：数据采集，J2ME，TC65，GPRS
0引言
无线数据采集目前广泛应用在电力自动抄表、水文气象监测、工业数据采集、交通、安防等领域的应用越来越广泛，传统的无线数据采集终端多采用GSM网络收发短信来实现数据无线传输，随着GPRS网络的发展，基于GPRS网络的数据传输终端也开始得到大量应用。
为此本文设计了基于TC65的GPRS远程无线数据采集终端，采用 ATmega128单片机来采集数据，Siemens公司的TC65 GPRS无线通信模块来实现数据远程传输。
1GPRS和J2ME概述
GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称，是通过在现有GSM系统硬件的基础上增加了SGSN（GPRS服务支持结点），GGSN（GPRS网关支持结点），PCU（分组控制单元）三个主要的组件，通过软件升级来实现。它采用了分组交换的传输模式，用户只有在发送或接收数据期间才独占无线信道，从而大大提高了资源的利用率。GPRS网络传输速率高，可以提供115Kbit/s的传输速率，GSM只有9.6kbit/s。由于GPRS网络，只有在发送或接收数据时才占用信道，可以按流量或包月等方式来收取，大大降低了数据传输的成本。GPRS支持因特网上应用最广泛的IP协议和X.25协议，能提供Internet和其它分组网络的全球性无线接入，方便用户组网需要。
J2ME（Java 2 Platform，Micro Edition），又称为Java微型版，是Sun公司专门为满足移动终端设备而设计的。Java技术具有开放性、安全性和跨平台性的优点，不同设备厂商的设备可以更好兼容。
在工业控制中利用J2ME技术，不但可以实现嵌入式环境中基于服务级的互操作，而且可以使系统灵活可靠，降低开发难度，与传统的开发手段相比：
1）有利于节省开发成本。
2）易于开发维护，可以根据需要及时对终端的软件系统进行远程升级维护。
3）代码重用，通过Java虚拟机可以产生一种结构中立的目标文件，可以在多种设备上运行，实现了“一次编程，到处可用” 。论文参考网。
2数据终端硬件设计
2.1系统的整体构成
2.2数据采集终端设计
数据采集主要通过单片机来实现。单片机选用ATmega128。ATMEGA128是AVR8位RISC系列微控制器，工作频率最快可达到16MHZ，有两个USART口，53个通用I/O口，128K的内置FLASH存储器，在设计上采用低功耗的CMOS技术，并在软件上有效地支持C高级语言，能够作为嵌入式操作系统的嵌入式处理器。
数据通过RS485总线，经过RS485/232转换，将数据传送至单片机ATMEGA128，ATMEGA128再将数据通过RS232串口0传送到无线通信模块，由无线通信模块进行打包处理后，通过GPRS网络进行数据传输。
2.3数据传输终端设计
数据传输通过TC65模块实现。TC65模块是Siemens公司设计的一款基于GSM/GPRS引擎的无线通信模块，主要工作于900MHZ和1800MHZ两种频率。带有十个通用接口，两个串口以及语音模块，为用户提供了1.7MBFlash和400KBRAM，内置JAVA虚拟机和TCP/IP协议栈，通过J2ME平台进行软件设计，通过TCP/IP协议传输采集数据，可通过OTA（OverTheAir）进行远程软件升级。
电源电路图如图2所示：
TC65模块工作的电压范围是+3.2—4.5V，在数据通信的过程中它还会产生2A的峰值电流,会产生0.35的电压损失,所以电源电压一般选用典型值3.8V。LM2596 开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A 的驱动电流，输出电压
==3.8V
TC65的基带处理器集成了符合ISO8716 IC卡标准的SIM接口，可以通过板到板连接器连到外部SIM卡座，其硬件连接电路图如图3所示：
TC65作为一个DCE使用，ASC0为8线串行接口，是TC65模块AT指令控制接口，同时也是Java程序下载接口。在Java运行模式下ASC0作为RS-232接口可进行程序调试。系统采用了MAX3237E芯片来实现电平的转换。
3数据采集终端软件设计
数据采集终端软件设计主要从两个方面来考虑：仪表数据采集和数据通过突出TC65GPRS远程无线网路发送到监控中心。
3.1数据采集终端软件设计
ATmega128串口USART1负责采集数据，并将数据进行打包，通过串口USART0传输到TC65数据传输模块。
开始采集数据时，通过TC65发送指令，ATmega128根据接收到的指令将数据发送到TC65,然后通GPRS网络发送到远程监控中心。论文参考网。程序部分代码如下：
void ringrx()
{
unsigned char tr; unsigned char i;
for(i=0;i<16;i++)
{
if(rx_counter0>1)
{
if(getchar()=='T')
{
if(getchar()=='I')
{
tr=PINA; tr&=0x07;
printf('ATE0 '); printf('ATH ');
printf('AT+CMGR=1 ');
readdata();
…
}; };
};
};
}
3．2 TC65数据传输终端软件设计
TC65数据传输终端将数据通过GPRS网络传送到服务器，服务器端通过Internet访问远程采集到的数据。在小批量数据采集应用，例如无线监控系统中，可以将数据传送到个人手机，实现实时监控。此时手机可以直接发送短信控制TC65无线模块。论文参考网。因此TC65数据传输终端软件设计充分利用JAVA多线程的特点，根据终端功能设计要求及软件程序设计需要，程序包括以下几个线程:短信息处理线程、数据采集线程、GPRS通信线程。
TC65数据传输终端主程序流程图如图4所示：
短信息处理程序负责实现对TC65远程控制；数据采集线程负责将ATmega128采集的数据存储到TC65指定缓冲区；GPRS通信线程负责将缓冲区数据发送到监控中心服务器，主要包括GPRS网络连接和收发数据。
TC65无线通信模块在进行数据通信的时候要遵循TCP/IP协议，IP层和网络接入层是通过PPP协议来实现。GPRS通信线程流程图如图5所示：
TC65数据传输终端通过PPP协议实现GPRS网络连接，可以一直在线，连接成功获取IP地址后就可以和服务器端通过HTTPS实现数据通信。
4结束语
本文提出了基于TC65的GPRS远程无线数据数据传输终端设计。结合了J2ME和GPRS网络的特点，系统适用性强，而且运营成本也比较低，适合我国的基本国情，将在远程无线通信领域得到大量应用。
参考文献
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[6] TC65 HardwareInterface Description, Version 02.000.siemens 2006
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）15-0046-02
变电站综合自动化系统实质上是由一系列基于微电子技术的智能电子装置IED（Intelligent Electronic Device）和后台控制系统所组成的变电站运行控制系统，包括监控、保护、电能质量自动控制等多个子系统。为了实现各子系统内部、子系统之间以及远动终端与主站之间的信息交换和信息共享，有效配置和优化二次设备，高效、可靠、灵活的数据通信必不可少。为此，需要在发送端和接收端之间规定了一系列约定和顺序，统称为通信规约。在各类“变电站综合自动化”教材及课程中，通信规约部分一直都是要求学生重点掌握的重要知识点。同时，由于历史和技术上的原因，现有系统中新老规约并存，且种类繁多、内容各异，给教师课堂教学和学生学习掌握带来了一定的难度。结合近年来的教学实践，本文抛砖引玉，对该部分的教学做简单探讨。
一、电力远动规约体系简介
国内外远动规约种类繁多，功能各异，这常常给初学者带来困惑，因此有必要在初始授课阶段就引入远动规约的发展脉络，讲清楚远动规约发展的来龙去脉，方便学生整体把握，也有利于突出重点。目前，在电网监控系统中，国内主要采用两类通信规约：循环式数据传送（Cyclic Digital Transmission）规约，简称CDT规约；问答式（Polling）传送规约，简称POLLING规约。
CDT规约采用时间早，使用最广泛，我国在1991年即颁布了DL451-199l循环式远动规约。该规约一般采用标准的计算机串行口进行数据传输，采用同步传输、循环发送数据的方式。其特点是接口简单，传输方便，因而得到了广泛的应用。但由于该协议传输信息量少（仅能传输256路遥测、512路遥信、64路遥脉，即64路脉冲计数值），且不能传输全部保护信息，因此难以适应现代变电站自动化技术的要求。
由于CDT规约固有的缺点，我国开始引入了Polling规约，即IEC60870-5系列规约。IEC60870-5系列通信协议体专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net系是国际电工委员会第57技术委员会第3工作组（IEC TC57 WG03）用了多年时间制订的一套用于变电站远动通信的协议体系。与传统的远动通信协议不同，IEC60870-5系列通信协议体系借鉴了网络通信协议的分层技术，将协议分为链路层和应用层：链路层由IEC60870-5-1和IEC60870-5-2描述；应用层的基础部分由IEC60870-5-3、IEC60870-5-4和IEC60870-5-5描述。根据应用领域的不同，IEC自1995年起相继推出了一系列IEC60870-5配套标准，如基本远动任务的配套标准、电能脉冲计数量配套标准、继电保护设备信息接口配套标准等。我国决定等效采用IEC体系的信息传输规约，并陆续颁布了基于IEC标准相关配套标准，如表1所示。
表1 IEC60870-5系列规约的配套标准及我国对应的行业标准
IEC60870-5配套标准 我国对应的电力行业标准 名称和作用 应用场合
IEC60870-5-101 DL/T634-1997
DL/T634.5101-2002 基本远动任务配套标准 变电站和调度中心间
IEC60870-5-102 DL/T719-2000 电能累计量传输配套标准 变电站和调度中心间
IEC60870-5-103 DL/T667-1999 继电保护设备信息接口配套标准 变电站内IED与监控主机间
IEC60870-5-104 DL/T634.5104-2002 网络传输协议，将IEC 60870-5-101的应用层与TCP/IP的传输功能相结合 变电站和调度中心间
由于IEC60870系列规约制定的周期过长（超过十年），当IEC标准的数据链路帧格式和链路传输过程部分时，许多厂家在应用层标准未情况下纷纷推出各自的远动规约。其中GE-Harris公司的DNP3.0（Distributed Network Protocol）占据电力系统自动化产品市场的主流地位，在美国等西方国家有广泛的应用，在我国的应用范围也十分广阔。DNP3.0是开放式协议，既可以用于SCADA系统，也可应用于分布式自动化系统。因此，它既可以作为馈线终端单元FTU与配网主站之间的规约，又可作为RTU与调度主站之间的规约。作为事实标准，DNP和国际标准IEC的主导地位将持续相当长一段时间。
随着通信和计算机技术的高速发展，用户对变电站自动化系统的要求也水涨船高。系统在实现控制、监视和保护功能的同时，为了实现不同厂家的设备达到信息共享，使变电站自动化系统成为开放系统，还应具有互操作性。为方便变电站中各种IED的管理以及设备间的互联，就需要一种通用的通信方式来实现。IEC 61850提出了一种公共的通信标准，通过对设备的一系列规范化，使其形成一个规范的输出，实现系统的无缝连接。IEC 61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会（IECTC57）的3个工作组10、11、12（WGl0/11/12）负责制定的。变电站通信体系IEC 61850将变电站通信体系分为变电站层、间隔层、过程层3层。在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范（MMS）、传输控制协议/网际协议（TCP/IP）以太网或光纤网。在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。变电站内的智能电子设备（IED）均采用统一的协议，通过网络进行信息交换。我国与之配套的标准是DL/T860。
二、典型远动规约分析
受课时所限，课堂上不可能讲授所有类型规约，可选择一种或两种非常典型的且已在我国得到广泛应用的远动规约进行讲解。为了方便学生理解，根据各种规约的共性，制订了“帧结构+传输规则”两步学习法，以便学生快速掌握并能轻松举一反三。下面以DL451-199l循环式远动规约为例进行说明。
部颁CDT规约DL451-1991规定了电网数据采集与监控系统中循环式远动规约的功能、帧结构、信息字结构和传输规则，适用于点到点的通信结构。它以厂站端为主动源，厂站端循环地向控制中心发送预先约定的一系列数据帧，控制中心只是接收并处理这些数据。CDT规约可以保证控制中心时刻监视厂站端的重要遥测量和开关状态，当传送中偶尔发生错误时，可以在以后的循环中 得到纠正，要求的可靠性级别较低。
1.帧结构
在主站和RTU之间主要传送如下信息：遥测、遥信、事件顺序记录、电能脉冲计数值、遥控命令、设定命令、升专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net降命令、对时命令、广播命令、复归命令、子站工作状态等。规约以帧为单位组织数据，每帧都以同步字开头，并有控制字及信息字。信息字的数量可按实际需要设定，因此帧的长度是可变的，帧结构如图1所示。
同步字 控制字 信息字1 …… 信息字n
图1 CDT规约帧结构
每个字均由6个字节构成，除同步字外，控制字和信息字的最后一个字节均为8位CRC校验码。同步字为连续的3组EB90H，控制字是对本帧的信息说明，共有B7～B12六个字节，其结构如图2所示。
控制字节 B7
帧类别 B8
信息字数 B9
源站址 B10
目的站址 B11
校验码 B12
图2 控制字结构
其中，控制字节结构如图3所示，含4位有效位，扩展位E=0时，使用规约已定义的帧类别；E=1时帧类别可自行定义以扩展功能。帧长位L=0时，表示本帧信息字数为0，即没有信息字；L=1时表示本帧有信息字，而信息字个数由控制字中的信息字数（B9）定义。S和D分别表示源站址定义位和目的站址定义位，两者在上行信息和下行信息中均有不同含义。在上行信息中，S=1表示控制字中源站址有内容，源站址字节内容即代表信息始发站的站号，即子站站号；D=1表示控制字中目的站址有内容，目的站址字节内容即主站站号。在下行信息中，S=1表示源站址字节有内容，源站址字节内容即为主站站号；D=1表示目的站址有内容，目的站址字节内容为信息到达站的站号；D=0表示目的站址字节内容为0xFF，即代表广播命令，所有子站同时接收并执行此命令。在上行或下行信息中，若S=D=0，则表示源站址和目的站址无意义。
E L S D 0 0 0 1
图3 控制字节结构
规约定义的部分重要帧类别及代号如表2所示。
表2 部分帧类别及其代号
帧类别代号 定义
上行E=0 下行E=0
61H 重要遥测（A帧） 遥控选择
C2H 次要遥测（B帧） 遥控执行
B3H 一般遥测（C帧） 遥控撤销
F4H 遥专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net信状态（D1帧） 升降选择
85H 电能脉冲计数值（D2帧） 升降执行
26H 事件顺序记录（E帧） 升降撤销
信息字是承载远动信息的实体，每个信息字由Bn～Bn+5六个字节构成：功能码一个字节，信息数据码四个字节，CRC校验码一个字节，其通用格式如图4所示。
功能码有256个（0x00～0x FF），分别代表信息的不同用途，部分重要功能码分配表如表3所示。
表3 部分功能码分配表
功能码代号 字数 用途 信息位数 容量
00H～7FH 128 遥测 16 256
80H～81H 2 事件顺序记录 64 4096
A0H～DFH 64 电能脉冲计数值 32 64
E0H 1 遥控选择 32 256
E1H 1 遥控反校 32 256
E2H 1 遥控执行 32 256
E3H 1 遥控撤销 32 256
EDH 1 设置时钟校正值 32 1
EEH～EFH 2 设置时钟 64 1
F0H～FFH 16 遥信 32 512
CDT规约中定义了遥测信息字、遥信信息字、时间顺序记录（SOE）信息字和遥控命令信息字等，本文仅以遥测信息字对规约信息字进行说明，如表4所示。
表4 遥测信息字格式
功能码（00H～7FH） Bn字节 遥测信息字说明
遥测i b7…b0 Bn+1字节 每个信息字传送两路遥测量；
b11…b0传送一路模拟量，以二进制码表示。b11=0时为正数，b11=1时为负数，以2的补码表示；
b14=l时表示溢出，b15=l时表示数据无效
b15…b8 Bn+2字节
遥测i+1 b7…b0 Bn+3字节
b15…b8 Bn+4字节
校验码 Bn+5字节
2.传输规则
在CDT规约中，远动信息按其重要性和实时性要求，分为五种不同的帧：A、B、C、D帧（D1帧与D2帧）和E帧。这些帧在循环时间上有不同的要求，重要的遥测帧安排在A帧传送，循环时间不大于3s；次要遥测信息专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net安排在B帧传送，循环时间一般不大于6s；一般遥测信息安排在C帧传送，循环时间一般不大于20s；遥信状态信息，包括子站工作状态信息，安排在D1帧定时传送；电能脉冲计数值安排在D2帧定时传送；SOE信息安排在E帧，以帧插入的方式传送三遍。D1、D2帧传送的是慢变化量，以几分钟至几十分钟的周期循环传送。E帧传送的是随机量，同一个SOE信息应分别在三个E帧内重复传送三次。
在满足上述规定的循环时间的前提下，帧系列可以根据要求任意组织。对于A、B、C、D1、D2帧，可以按照要求的循环时间，固定各帧的排列顺序循环传送。在E帧需要传送时，可以用帧插入方式将E帧插入到原来的帧系列中，取代原有的某一帧传送。一种常用的A2帧系列传送顺序如图5所示。
3.报文分析
某报文：
EB 90 EB 90 EB 90 71 61 12 01 64 2D
00 E5 03 E7 03 49 01 E7 03 00 00 26
02 C1 06 00 00 FA 03 00 00 00 00 59
04 00 00 00 00 70 05 A9 06 00 00 36
06 97 00 98 00 C9 07 95 00 00 00 CE
08 6F 0F CD 0F 0F 09 B7 09 87 00 99
0A 84 00 85 00 BC 0B 00 00 D2 0F FD
0C F8 0F 6C 09 AB 0D 00 00 00 00 0B
0E 00 00 00 00 AD 0F 00 00 CB 06 A7
10 FE 0F 5D 03 A1 11 53 03 4B 03 11
报文分析：在此报文中，三组EB90为同步字（图1）。70 61 12 01 64 2D为控制字（图2），其中，71表示控制字节；由帧类别代码61（表2）可知，该帧为重要遥测信息帧（A帧）；由信息字数12可知该报文共18个信息字；信息字来自于源站址01，表示RTU站号为01，且信息字传送到代码为100（64H）的设备；2D为校验专业提供论文写作和写作论文的服务，欢迎光临dylw.net码。
在第一个信息字00 E5 03 E7 03 49中，根据信息字格式，00为功能码，根据00的功能码定义（表3），该信息为遥测信息1、2。遥测1原码值为3E5H，对应的十进制数为997；遥测2原码值为3E7H，对应的十进制数为999（表4）。49为校验码。
【关键词】 透地通信 甚低频 弹性波 磁通信 矿井 地下
一、透地通信技术概述
地下环境中，电磁干扰大，信道容量小，安装作业难度大。因此提供一种透地深度大、抗干扰能力强、信道容量大、安装较容易的透地通信技术极具实用价值。
早期用于矿井环境的通信技术为有线电话，另一种技术名为“漏泄馈源”（leaky feeder），都需要通过贯穿矿井的有线电缆实现通信。但有线方式存在电源和传输电缆极易被切断的危险，同时电缆必须经常随井下开采面的推进而移动或延伸，随着电缆长度的增加，每隔一段距离需要对信号进行中继放大，成本很高。
到二十世纪初，开始研究采用甚低频电磁波的无线电透地传输机制。早期的无线电透地通信系统仅能实现单向语音通信，干扰噪声大，信道容量低，并且需要配置非常大的环形天线。随着通信技术的迅速发展，透地通信技术在提高通信可靠性方面取得进步，实现了双向通信功能，装置的尺寸也进一步缩小，逐渐开发出成熟的产品。其中以澳大利亚Mine Site Technologies公司的PED系统、美国Transtek公司的TeleMag系统、加拿大Vital Alert公司的Canary系统为代表。
基于弹性波和磁导的透地通信技术是近年来兴起的新技术。
基于弹性波的透地通信技术是新的透地通信技术。相对于甚低频电磁波，弹性波在大地中的传输距离较远，不需要大尺寸天线。弹性波在传输过程中由大地信道的特性决定的多径效应是影响透地通信系统性能的主要因素。通信技术中的CDMA、OFDM、RAKE接收等技术可以很好地解决多径传输带来的问题，因此根据弹性波的特性选取适合甚低频弹性波调制的参数或信道编码方式，是这类透地通信技术的研究重点。
磁导透地通信技术以磁场为载体传输信号，通过产生交变磁场，经由铁芯之类的导磁介质将交变磁场传输至远端，实现信息的传递。在挖掘隧道、井下作业等场景下，原本就建设有一些由导磁材料构成的构件，例如铁轨，深井钻探头等，利用这些构件，可以在不额外增加成本的条件下，增加通信链路。这些构件的安装位置、人员接触条件等因素使得不适于利用这些构件来进行导电通信，而磁导通信却不受限于这些条件。基于磁导的透地通信的主要问题在于导磁介质在通信传输过程中引入的噪声和干扰较大，因此去噪和抑制干扰是这项技术的主要研究方向。（图1）
从技术细节来看，各个方向各有特点。增加穿透距离的研究起步相对较早，近年来呈逐渐下降态势，这是因为基于目前的传输介质和传输方式，穿透距离已达极限。而另一较早开展研究的方向，即天线形状及小型化方面，一直保持着不低的申请量，这是因为大规模集成电路的集成化程度在不断提高，而且材料工艺也在不断改进，因此天线参数以及芯片尺寸仍有进一步改进的余地。随着我国工业化水平的提高及对矿产资源需求的不断增大，近年来透地通信技术的工业应用呈热点态势，中国企业和研究院校对透地通信技术在相关行业的应用方面的研究加大了投入。此外，在降噪、降低干扰、增加信道容量方面，申请量保持平稳，可以预见的是，伴随着通信技术的快速发展，这些方面仍有进一步改进的空间。
二、透地通信技术领域的专利申请分析
2.1透地通信技术领域专利申请量趋势分析
透地通信技术领域的专利申请量在1980年以前很少，此后持续增长，自2005年后，专利申请量快速增长，并维持在一个较高水平。
专利产出数量反映了一个国家拥有的原创专利数量，原创专利越多，说明该国在该技术领域的研发能力越强，技术越先进。
图2的统计分析结果显示，美国的申请量最大。美国很早就开始透地通信技术领域的研究，技术实力强大，早期由军方部门推动研究，近年来美国的多家公司已研发出多型民用产品，我国也有引进。冷战期间，俄罗斯（前苏联）为与美国对抗，在透地通信技术方面也开展了一些研究，但近期缺乏进展。欧洲与日本的申请量比较平稳。
2.2 透地通信技术领域中国专利申请分析
中国自2006年后在该领域的专利申请量增长迅速，这与我国近年来对矿产资源的需求大幅度增加以及矿井事故多发有紧密联系。
对在华申请人进行统计分析，约47%的申请来自企业，约42%的申请来自科研院校，来自个人的申请占11%。在华申请人没有代表性的申请人，仅山东科技大学、哈尔滨工程大学和普拉德研究及发展公司相对较多。
以上情况均可以印证，我国在透地通信技术领域的起步较晚，相关专利技术还处于科研阶段，但企业的研发热情很高，且随着我国的经济发展，今后对于矿产资源的需求会进一步增大，因此透地通信技术在我国有很大的市场应用前景，专利申请量必将持续快速增加。
参 考 文 献
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[4]熊艳荣. 低频透地通信系统机理研究. 成都理工大学硕士学位论文. 2007，5
主要栏目：
算法研究，图形与图象，计算机网络，神经网络，仿真技术研究，人工智能，研究与实现，试题选载与博士论文摘要
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3. 作者在投稿时须注明是否是CCF 会员(高级会员、普通会员、学生会员) ,若是会员,请注明会员号。
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5. 稿中图形绘制要求工整、清晰、紧凑，尺寸要尽量小，图中文字用6 号宋体加粗，线为0. 5 磅。
6. 每篇文章格式要求:1 引言； 正文；最后是结束语。引言和结束语中尽量不用图和表。附录应放参考文献之后，参考文献限已公开发表的。参考文献格式:
· 序号作者. 书名[M] . 出版社所在地:出版社,出版年代.
· 序号作者. 文章名[J ] . 期刊名,年代,卷号(期号) :起止页码.
· 序号作者. 博士论文名: [ Ph D Thesis ] [D] . 出处,年代.
· 作者须全部列齐,其它各项用全称,ht tp 参考文献必须给出具体超文本名及文献上网时间或下载时间。
一、会议主题：信息化条件下继续教育发展
二、会议时间：2012年10月
三、会议地点：四川省绵阳市
四、论坛组织机构：
中国科协继续教育中心
清华大学继续教育学院
中国人民总装备部继续教育中心联合国教科文组织继续工程教育中国教席
中国人民总装备部继续教育中心
五、参会人员：全国科协系统学会、协会、研究会、地方科协、科技进修学院主管教育培训工作的负责人；各高等院校继续教育学院、社会教育培训机构管理者；部队及军队院校主管继续教育的负责人；企业人力资源部门主管；政府机关及所属教育培训机构管理者。
六、会议形式及内容：
1.专家报告。围绕会议主题，邀请国内知名专家学者、中国科协等有关政府部门领导和军队有关专家做主题报告，介绍国内继续教育发展的最新理念、形势、政策和趋势，共同探讨信息化条件下继续教育发展。
2.交流研讨。邀请部分优秀论文作者做专题发言，分享他们在继续教育领域的最新研究成果，交流和讨论不同行业开展继续教育工作的经验和热点问题，并开展相关合作。
七、征文要求：
1.征文截止时间：为2012年8月30日，被论坛录用的论文将于2012年9月20日前通知作者。论文收录大会论文集。论坛秘书组将组织专家对全部论文进行评审，获奖论文优先安排在论坛交流，现场颁发证书，并推荐在《继续教育》杂志上发表。
2.提交的稿件包括：标题、摘要（300字以内）、关键词（5个以内）、正文以及参考文献等。
3.省略（地方）、jxjylt@freemail.mtn（军内），注明作者的详细资料（包括姓名、工作单位、职务、职称、通信地址、邮编、电话、电子邮箱等），并在稿件首页注明“21世纪继续教育论坛”征文。
4.征文主题：（征文请围绕信息化条件下继续教育发展所面临的机遇和挑战、相关理论研究、实践与探索等方面展开，所列主题仅供参考。）
继续教育发展中的热点、焦点、难点问题研究；
继续教育基本理论研究和继续教育学科建设；
学历继续教育和非学历继续教育的理论创新研究；
继续教育质量控制和保障研究；
企业高技术人才培养模式创新研究；
远程教育模式下继续教育创新研究与探索；
军队任职教育教学改革与创新发展；
继续教育的军民融合理论与实践；
军民融合式联教联训机制建设；
有关继续教育的其他值得关注的问题。
5.联系方式
通信地址：北京市6304信箱《继续教育》编辑部
邮编：102206
结合铁路基础设施健康监测的特点，从硬件和软件两个方面设计数据采集子系统；首先，分析振动传感器的选用原则和输出信号的特点，在此基础上进行数据采集系统的硬件设计；然后，提出利用软件进行数据采集的模拟，详细论述各个模拟模块的建立过程；最后利用所属方法建立用于铁路基础设施检测的数据采集子系统，系统的建立为铁路基础设施监测理论研究提供了方法，为同类型数据采集系统设计提供参考。
关键词：
铁路基础设施；监测；振动传感器；数据采集
0.引言
进入21世纪以来，我国铁路建设发展迅猛，取得了良好的经济与社会效益。随着铁路运输速度的迅速提升，再加上其相对方便舒适的环境和价格上的优势，势必能吸引越来越多的人选择铁路作为他们旅行的交通工具，然而，伴随着铁路运输的飞速发展给人们带来的交通上的快捷与方便，车体与铁轨的振动故障对公共财产及人身安全构成了前所未有的威胁。伴随着我国铁路立体跨越式的迅猛发展，轮轨间激扰力与激扰频率随着车辆行驶速度的不断提高，逐渐增大，变宽，结果会造成电机等吊挂设备和车内设备的高频高幅振动，引起车体设备振动能量的急速加剧。如果超过了铁路各设备所允许的振动强度范围，未来的工作性能指标及使用寿命将会受到过大的动态载荷和噪声的严重影响，情况越发严重会导致零部件的早期失效。当前大量事实表明，在长期作用的情况下，铁路振动故障可能会导致货物破损，轨道破坏，列车脱轨等危险情况。为确保铁路“安全、经济、快捷、舒适”的特点和优势，铁路建设要不断发展完善其各项功能，才能在越发激烈的市场竞争中取得优势，因此，各国都加强了对铁路振动的检测及分析，也增加了对其的投入力度。今年我国对铁路振动检测领域的人力物力投入有明显增加，并且研究范围扩展到众多方面。以往铁路振动检测系统只配备在一些重要单位或者要害部门，而在2000年以后，各个铁路站段及各个振动检测站点基本都已经涉及发展应用到。铁路振动检测系统的重要性越来越被人们所认可，近些年又不断完善各项相应的标准和规范。为了保证铁路的运输安全、高效舒适的科学发展及以人为本的发展要求，确保铁路的优势和特点，如何准确检测高速铁路的振动并判断故障是摆在铁路工作者面前不容缓的实际问题。
1.数据采集系统设计方案
本论文用于铁路基础设施监测的振动传感器数据采集系统主要由下位机系统和上位机节点两个大的部分组成。系统设计方案的结构框图下位机系统里包含了振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输模块、微处理器模块和电源模块五个单元。振动传感器把接收到的振动信号数字化，通过IIC数字传输方式，将数据发送给微处理器STM32F103ZET6。微处理器作为控制单元，用于接收振动传感器数据并进行数据处理分析计算，通过RS-232串口通信，运用MAX3232电平转换芯片及CH340RS-232串口转USB芯片，实现了XYZ三轴振动数值发送到上位机进行控制显示。因为目前个人电脑上已很少有串口，所以我们使用RS-232串口转USB口芯片CH340G，数据可以从USB口进入PC上位机。由于每一个节点的检测范围有限，使用多个这样的节点共同检测则可以扩大系统的监测范围，提高系统的整体工作性能。整个铁路振动检测系统是由多个下位机节点互相协作共同完成系统功能的。
2.系统硬件设计
2.1系统硬件设计思想
本论文的铁路振动检测系统是由振动传感器数据采集模块，IIC实时数据传输模块，微处理器模块以及RS-232有线通信模块和电源模块组成。振动传感器数据采集模块对铁路振动的振动数据信号进行实时采集，将采集到的数据数字化，并通过IIC实时数据传输方式与单片机处理器通信，接着单片机处理器模块将采集的数据进行数据处理分析，通过有线通信模块上传到上位机进行实时显示及存储，为铁路振动故障的判断提供合理依据。微处理器中有数据处理分析算法的设计，完成对采集到的实时振动信号进行数据处理分析，判断当前得到的振动数据是否在铁路设备所能产生的振动范围之内并对数据进行干扰点剔除，去直流及多项式趋势项和平滑处理，计算出与自然坐标系夹角的角度，使整个铁路振动检测系统的性能与数据准确性得到大幅度提高，很大程度上降低了系统的错误上报率。
2.2系统介绍
系统硬件部分可以分为五个部分：振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输模块、微处理器模块、RS-232有线通信模块和电源模块。数据采集模块：由单片机处理器模块发出相应的控制指令配置振动传感器的控制寄存器，内部控制寄存器来决定信号的采集速度、通信方式、数据输出格式与带宽，振动传感器根据内部控制寄存器的值按要求采集振动信号。实时数据传输模块：振动传感器采集的实时数据通过IIC传输方式，将数据发送给处理器，为之后的数据处理分析奠定了基础。微处理器模块：主要工作是通过系统软件控制数据采集模块完成振动数据信号的采集，并对数据进行处理分析，然后控制RS-232有线通信模块将处理完成的数据上传至PC上位机进行显示及存储。该模块是振动传感器数据采集模块和RS-232有线通信模块进行联系的核心部分。RS-232有线通信模块：将微处理器模块处理完毕的数据，通过RS-232串口通信的方式传递给上位机，上位机会自动显示及存储数据，供振动故障的判断使用。电源模块：通过该模块，将5V外部直流电源转换成系统所使用的3.3V电源。
结论
本论文设计了一套铁路振动检测系统，该系统采用下位机整体检测模块PC上位机整体控制数据流向，并对上传的检测数据进行显示保存。从与传统检测方法的比较来看，它能够更加高效、深入、细致的对铁路振动信号进行检测、处理分析及显示存储，并为铁路振动故障的判断提供可靠依据。
作者：鲁楠 唐岚 廖若冰 朱加豪 单位：西华大学汽车与交通学院 西华大学西华学院
参考文献
[1]冯晓芳.中国高速铁路的发展与展望[J].科技资讯，2009（1）：129-130.
[2]段合朋.铁道车辆振动特性及平稳性研究[D].成都：西南交通大学，2010.
[3]柴东明.铁路实用微型振动测试仪研究[J].设备管理与维修，1994（11）：18-21.
限在省级、国家级杂志、“北大2004版中文核心期刊(杂志类)”发表的论文格式
(一)基本要求
1、论文请用WORD等文字处理软件编辑以3500-4500字为宜(两个版面)。
2、稿件内容力求观点鲜明、选题新颖、逻辑严密、下笔有据、论证充分、结合实际、深人浅出、文字通顺、言简意赅。
(二)标题
标题应简明、具体，能概括文章的特定内容，符合编制题录、索引和检索的有关原则，一般不超过20个字。必要时可加副标题，用较小字号另行起排。
(三)作者简介
作者的姓名、出生年、性别、民族(汉族可省略)、籍贯、职称、学位等作出介绍，其前以“作者简介：”作为标识。示例：
作者简介：张三(1960-)，男，汉族，福建厦门人，厦门大学会计系副教授，博士。
(四)正文
