煤矿井下无线信道建模及仿真研究

煤矿井下生产环境复杂、恶劣,且缺乏可靠的井下人员定位技术,因此事故隐患极大。近年来,地面移动通信及其各种先进技术不断发展成熟,为井下人员定位技术的发展提供了强有力的技术支持。本文主要研究了井下无线信道建模,并用Matlab进行了仿真试验。     

煤矿井下有限空间无线信道特性研究

为了研究煤矿井下无线电波在信道内的传播特性及影响,基于矩形隧道传播模型分析了不同极化方式下电磁波的衰减特性的近似解。在理论分析的基础上对一个模拟矩形矿井巷道内电磁波的衰减特性进行了仿真。根据结果可知,随着巷道距离的增加电磁波存在严重的快衰落现象。在近距离处场强的增幅很大,变化趋势很大,随着距离的增加,场强衰减变缓。这些结论为矿井无线救援通信技术提供了理论支持。     

一种超短波网络信道建模仿真方法研究

针对差分跳频系统构建了无线衰落信道的抽头延时模型,在此基础上比较了衰落信道的几种仿真方法,并在MATLAB仿真环境下用AR模型对信道进行仿真。仿真结果验证了模型的正确性,同时表明基于AR模型的方法很好的反映了信道的统计特性,便于计算且适用于复杂环境的建模。     

煤矿井下低压电力线信道特性测试分析

结合实例,对煤矿井下低压传输线的信道特性(噪声特性、阻抗特性、衰减特性)进行了测试分析,并从理论上对噪声特性构建了数学模型,同时分析了煤矿井下产生复杂信道特性的原因,供相关研究参考。     

多信道无线网状网信道分配技术研究

多射频节点与网状网结构相结合,能解决传统单射频无线接入网络数据传输速率和网络容量低的局限性。文章详细阐述了多射频多信道无线网状网(MRMC-WMN:Multi-Radio Multi-Channel Wireless Mesh Network)信道分配的基础及方法,对现有的信道分配策略进行了分类,并讲述了其工作原理。     

矿井无线传输网络信道仿真模型的建立

为了研究矿井无线传输网络系统方便,基于软件无线电的基础上设计了发射模块与接收模块组成的传输网络系统方案,有助于研究无线传输网络系统中的各个功能模块,同时在计算机软件的帮助下进行仿真实验,建立完整的方针模型,最后分析总结这些实验数据,验证这一网络系统在矿井安全生产事故救援中的可行性。     

煤矿井下载波通讯直流架空线信道特性分析

针对当前煤矿井下利用直流架空线作为通信信道通信难的问题，分析了煤矿井下直流架空线载波通讯的信道特性，指出信道的输入阻抗较小，干扰信号强，信号衰减严重，难以建立一个精确的信道数学模型．提出煤矿井下利用直流架空线作为通信信道的通信设备在设计上应建立新的思路，不能仅局限在常规的模拟信号传送方式上，应充分利用现代数字信号处理方法解决信号传送问题．试验表明，利用自适应滤波方法可以有效地降低噪声，提高信噪比．     

16QAM-OFDM矿井基带调制系统的设计

分析了煤矿井下无线通信系统复杂的传输环境和主要存在的问题,介绍了OFDM技术抗多径衰落的原理及特点,通过建立OFDM基带调制系统,使用16QAM调制方式对系统进行仿真,得出误码率曲线。     

ADSL技术与煤矿井下ISDN信道

不对称用户线（ＡＤＳＬ）技术是目前实现宽带信息到用户的一种新技术，文中介绍ＡＤＳＬ技术的基础上，结合煤矿井下信道带宽特点，分析了将ＡＤＳＬ技术用于煤矿井下综合业务数字网的可行性。     

矿井MIMO信道模型的空间相关性研究

建立了矿井MIMO信道的模型,推导出该信道模型的空间相关性函数,分析了发送天线端天线间距和接收端天线间距对空间相关性的影响,在此MIMO信道模型的基础上,讨论了矿井的MIMO信道的空间相关性对系统误码率的影响,仿真结果表明,煤矿井下MIMO信道空间相关性越高,系统的误码率就越大。     

MIMO-OFDM技术在矿井无线通信系统中的应用

分析了煤矿井下无线通信的特殊环境,以及无线通信系统存在的主要问题;分别介绍了MIMO技术和OFDM技术的原理;设计了基于MIMO-OFDM技术的矿井无线通信系统。仿真结果表明,采用MIMO-OFDM技术能提高系统容量,有效地减小多径衰落的影响,降低系统的误码率,提高通信系统的可靠性。     

基于MIMO的便携式矿用无线救灾通信中继器设计

分析了当前矿井无线救灾通信系统存在的问题。设计实现了一种基于MIMO技术的便携式矿井无线应急救援通信中继器,该无线中继器采用MIMO空间复用技术和智能天线技术相结合的方式有效减小了多径衰落的影响。测试结果表明比当前应用基于SISO的矿井无线应急救援通信中继器在传输距离方面有很大提升,网络通信性能有很大改善。     

透射槽波探测技术在同煤塔山矿的应用研究

同煤塔山矿煤层为特厚煤层，地质条件复杂，断层是制约安全高效开采的主要地质因素之一，如何查清回采工作面断层的分布情况是亟需解决的难题。基于槽波地震探测原理，采用槽波透射法，通过特厚煤层槽波探测断层的数值模拟，研究了在特厚煤层中槽波波场响应特征及探测断层断距的精度，并在工作面进行了实际应用。研究结果表明：基于实际模型的顶底板岩性与煤层物性差异明显，槽波发育较好；18 m厚煤层槽波主频为80 Hz，埃里相速度为1 000～1 100 m/s，对模型数据进行60～100 Hz的带限滤波，通过成像，槽波可以探测断距为5 m以上的断层；结合回采情况，同煤塔山矿宜采用透射槽波地震探测技术对构造进行探查，槽波解释成果可为矿井安全高效智能化开采提供可靠的地质保障。     

基于MIMO技术的矿井无线通信系统的研究

 本文分析了煤矿井下无线通信系统存在的主要问题,介绍了MIMO技术和正交空时分组编码,设计了两发多收的矿井无线通信系统,对于矿井复杂的传输环境,选择适合多天线技术且具有复杂度低的正交空时分组编码技术,接收端就可以采用最大似然译码,调制采用多进制相移键控。仿真结果表明,采用MIMO技术能有效的降低误码率,提高矿井无线通信系统的可靠性。     

矿井无线通信信道的分析与研究

阐述了煤矿井下无线通信的发展现状,依据煤矿井下特殊工况环境,探索基于甚低频(VLF-Very Low Frequency)通信信号的矿井无线通信系统设计实施方案.分别在通信信道分析,天线选取,噪声干扰分析等方面进行了探讨.     

基于EWA的井下无线通信信道选择

特殊的井下环境致使煤矿井下电磁噪声种类繁多且干扰强烈,无线电信道链路质量极为不稳定造成通信中断。具有智能感知无线通信环境并实时选择最优通信信道的认知无线电在煤矿井下的应用能保证煤矿井下无线系统的正常通信。提出了基于EWA学习的信道选择算法,使得系统能够在线学习井下无线电环境通信信道特性,通过积累自我历史选择信道经验,快速推测并选择当前最优通信信道,实时动态保证通信链路质量,降低系统通信中断概率。     

井下无线信号传输特性的分析

分析了矿井的巷道结构,无线电波在矿井中传播所遵循的帐篷定律,巷道中收发天线所处的位置,煤层与巷道支护材料电特性及粉尘水汽雾滴的电磁散射特性,同时,分析了无线信号传输过程中的时延、衰落和损耗,并结合电磁波折射理论,就不同频率及不同极化方式的电磁波,在矿井中的传播特性进行了综合的研究分析发现,电波频率越高,损耗越大,水平极化的电波损耗要小于垂直极化的电波损耗,矿井中收发天线放置在与巷道壁一定距离的中上部位置为最佳。