自适应OFDM算法在矿井无线通信中的应用研究

为进一步提高煤矿井下通信系统传输信息的效率,介绍OFDM和自适应OFDM技术,讨论OFDM的系统结构和性能。在此基础上提出了一种自适应OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统。在信道状况完全已知的假设下,设计了能根据信道特征动态改变其比特和功率分配的自适应OFDM算法。通过对煤矿井下无线信道特征的分析,建立了信道模型,并通过仿真检验了将自适应OFDM技术应用到煤矿井下进行无线数据传输的可行性。     

基于OFDM技术的矿井通信抗多径衰落方案研究

分析了煤矿井下无线通信系统存在的主要问题,介绍了OFDM技术抗干扰原理和特点.通过Matlab中的Simulink仿真可以分析出该技术对提高矿井通信质量,尤其是对克服多径效应及机电噪声引起的抗干扰能力弱、通信质量差等缺点起到重要的作用.并从理论上分析了该技术在矿井通信中的抗多径衰落的可行性.     

改进预编码OFDM技术在井下通信中的应用

针对基于OFDM的低压电力线通信技术会产生频谱零点影响井下通信系统的性能,提出并建立了一种新型井下预编码OFDM通信技术,通过仿真进行对比,所提出的新型预编码OFDM通信技术在井下低压电力线通信中具有可行性。     

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。     

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。     

井下OFDM系统中空时编码技术应用

针对井下OFDM系统易受频率偏差和时变信道的影响,提出了采用空时编码来改善OFDM系统的性能的方法。针对煤矿井下需要复杂度较低的系统设备,提出了STBC-OFDM收发信机的结构框图,并对系统性能进行了仿真。通过应用STBC-OFDM井下通信系统,提高了OFDM系统的误码率性能,降低了接收机的硬件实现的复杂度和成本,井下设备日常维护工作量明显减少。     

井下通信与人员定位自动化技术

煤矿自动化技术已受到越来越多关注,煤矿自动化中常用的技术有井下通信与人员定位。该文对目前自动化井下通信技术与自动化人员定位技术实施比较分析,为矿井井下通信与人员定位技术的发展提供借鉴。     

基于STBC—OFDM的井下无线数据传输系统的研究

针对目前煤矿井下无线通信的状况,提出一种基于STBC—OFDM技术的井下宽带无线数据传输系统,并重点针对物理层的关键技术进行了分析和仿真。该系统可以为多种井下终端设备提供一个通用的宽带数字传输平台。理论分析和仿真实验均证明该系统不仅可以提供更高的传输速率,而且可以有效抵抗衰落的影响,扩大有效通信范围。     

工业以太网技术在矿井通信的应用

本文通过对现场总线通信技术的局限性分析,讨论了工业以太网技术引入煤矿井下通信的可行性和必然性,提出了工业以太网在煤矿井下通信中的典型应用。     

可见光通信在煤矿物联网中的应用研究

煤矿井下通信环境复杂多变,现有的煤矿井下短距离无线通信技术在煤矿井下泛在覆盖、布设成本、电磁干扰等方面存在诸多不足。对可见光通信理论进行研究,以煤矿物联网为基础,构建了基于可见光通信的全IP煤矿井下通信系统,实现照明和通信的融合,可有效解决目前煤矿井下通信网络末端接入问题和目标精准定位问题。     

正交频分复用技术在煤矿通信系统的应用研究

本文提出采用正交频分复用调制技术应用于煤矿通信系统,同时多址接入方式使得该技术尤为适用于煤矿数字通信系统的设备制式多、区域分布广、调制技术不一致等复杂情况。正交频分复用调制技术实现高速数据传输的试验,证明该技术进行信息传输在一定条件下是可行的。     

岩巷掘进中电子雷管爆破振动信号的时频能量分析

挂帮矿地下开采环节伴随着爆破活动的进行,容易导致最终边坡失稳,为探究振动信号的时频能量分布特征,评估振动危害,在和静县备战铁矿开展了多组测振试验。对于监测所得振动数据,运用Hilbert-Huang变换(HHT)法,并结合小波软阈值去噪,从时间、频率和能量的角度对该挂帮矿振动信号进行了分析,同时运用EMD(Empirical Mode Decomposition)延期识别法和瞬时能量延期识别法,对电子雷管实际延期时间进行了识别。分析结果表明:(1)爆破能量主要集中在0～200 Hz频带范围内,主振频带为0～50 Hz;(2)爆破能量朝低频方向发展,在0～10 Hz频带内含有51.22%的能量,低频带内蕴含大部分能量,容易引发建(构)筑物自振,对挂帮矿边坡稳定性具有很大威胁;(3)在0.495 s和1.119 s,即掏槽孔爆破和辅助孔爆破时产生较大能量,因此建议为掏槽孔设置空孔,并适当减小第5段辅助孔装药量;(4)在常规延期下,EMD法和瞬时能量法的雷管段数识别率均为100%,对于实际延期时间的识别,EMD法识别精度为95.2%,瞬时能量法仅为82.6%。初步分析,这是因为EMD法自身进...     

基于改进ML算法电力线载波通信的研究

 电力线载波通信具有经济、可靠等优点,具有很广泛的应用前景。鉴于井下恶劣的通信环境,文中探讨了电力线载波通信在矿井通信中的应用,给出了OFDM系统的信道模型。通过对电力线OFDM系统同步问题的分析,在ML算法的基础上提出了一种改进的ML算法。最后通过MATLAB仿真可以看出,此算法在电力线载波通信中可以有效提高符号定时和载波频偏估计,提高了电力线载波通信在矿井通信中的通信质量。     

企业宽带技术中OFDM关键技术应用与研究

随着高速数据传输领域的不断增长,正交频分复用(OFDM)已成为通信领域中的一个研究热点。介绍了企业宽带技术发展OFDM系统的基本理论知识,并且对OFDM系统中的同步技术和信道评估技术进行了详细讨论,最后采用Xilnx的FPGA实现了其功能,完成了电路验证,实现了OFDM链路的联通,完全能满足OFDM系统性能。     

Maximum likelihood channel estimation algorithm combines logarithm likelihood ratio decoding in the coal mine application

The environment of the wireless communication system in the coal mine has unique characteristics: great noise, strong multiple path interference, and the wireless communication of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in underground coal mine is sensitive to the frequency selection of multiple path fading channel, whose decoding is separated from the traditional channel estimation algorithm. In order to increase its accuracy and reliability, a new iterating channel estimation algorithm combining the logarithm likelihood ratio (LLR) decode iterate based on the maximum likelihood estimation (ML) is proposed in this paper, which estimates iteration channel in combination with LLR decode. Without estimating the channel noise power, it exchanges the information between the ML channel estimation and the LLR decode using the feedback information of LLR decode. The decoding speed is very quick, and the satisfied result will be obtained by iterating in some time. The simulation results of the shortwave broadband channel in the coal mine show that the error rate of the system is basically convergent after the iteration in two times.     

基于J2EE的煤层顶板突水预警WebGIS系统设计与实现

介绍了一种基于J2EE规范的煤层顶板突水预警WebGIS系统的设计思想和实现方案,实现互联网上的煤层顶板突水监测预警作业。系统采用了基于J2EE三层架构的设计思想,利用Ajax技术和EJB组件技术实现系统的表现层和业务逻辑层,实现了煤矿井下实时水情数据监测和分析,包括历史数据曲线、实时数据曲线;水情监测数据的存储与检索;先进的地图浏览功能,矿图监测、水质监测;各类矿图信息的地图化管理,方便用户浏览、查询等;应急预警等功能。系统将前端表现和业务逻辑分离,拓宽了传统模式中多用户并发访问和海量空间数据传输的瓶颈。本系统的开发对煤层顶板突水预警系统的研究具有理论意义和工程实用价值。     

基于小波双谱的矿用齿轮箱故障诊断

针对矿用齿轮箱振动信号的非平稳、非高斯等特点,提出了一种小波双谱分析的齿轮箱故障诊断方法。利用小波分解可将齿轮箱的振动信号分解到对应不同特征频率的频带,以提高频率分辨率和信噪比,然后有针对性地选择故障特征频率较明显的频带信号进行重构,并做双谱分析,以实现齿轮箱的有效故障诊断。实例表明,小波双谱分析是一种十分有效的齿轮箱故障诊断方法,它更能揭示故障齿轮箱振动信号的非平稳和非线性相位耦合特点。     

YF-SOLO-5Hz与DSU1地震检波器数据采集效果的对比分析

为了对比YF-SOLO-5Hz模拟检波器与DSU1数字检波器采集地震数据效果的差别,选择在淮南煤田某地震勘探区进行了针对性的野外试验.根据单一变量原则,采用相同观测系统同一炮点同时接收,对单只模拟检波器YF-SOLO-5 Hz和数字检波器DSU1的地震采集单炮记录及叠加剖面进行对比分析.试验结果表明,DSU1数字检波器...     

基于微震事件“时-频-能”特征分析的工作面隐伏断层预测研究

为了弄清煤矿井下无法被有效探测的隐伏断层，依据大量的微震事件分析，提出了使用微震监测预测工作面隐伏断层探测的方法，采用离散傅里叶变换(DDT)、一维离散小波变换(DWT)和能量密度法实现微震事件的时域、频域及能域曲线之间的转化。研究结果表明，微震事件的时域曲线呈现波峰少、震动持续时间长、尾波发育的特征|频域曲线呈现频段集中于0～20Hz、单峰的特征|能域曲线呈现“缺震”区间增多、波动时间变长的特征时，工作面前方可能存在隐伏断层。据此分析了星村煤矿3307工作面微震事件波形曲线的突变原因，推断工作面前方存在隐伏断层，工作面后续揭露的F2隐伏断层验证了此推断。