矿井巷道时频编码协作MC-CDMA信道估计

对于矿井巷道时频编码协作MC-CDMA上行传输,为使基站能准确恢复各用户发送的信息,需要获得基站与各用户之间准确的信道信息。为此,提出了一种基于DFT的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA上行多用户信道估计算法,对用户每个MC-CDMA子载波对应的信道增益进行估计。算法通过为每个用户分配同一频域导频序列的不同时延副本作为导频信号,实现了区分不同用户时域冲激响应的目的。进而通过DFT运算,得到了各子载波上每个用户对应的信道增益。所提出的算法在充分利用有限导频资源的同时,还能避免复杂的矩阵运算。此外,还通过为每个用户的时域冲激响应选取有效径,忽略那些包含噪声成分大于信道响应成分的无效径,优化了所提出的信道估计算法,实现了提高信道估计准确性的目的。仿真结果表明,采用所提出的基于DFT的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA上行信道估计算法,系统的误码率性能明显优于采用LS信道估计算法的误码率性能,接近采用ML信道估计算法的误码率性能。     

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。     

矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输

相比于地面无线信道,矿井巷道无线信道多径衰落更加严重,严重影响了煤矿井下无线通信系统的性能。高效综合地利用煤矿井下通信系统的空间、时间和频率等各种资源,可以使煤矿井下无线通信系统的无线覆盖性能、容量和速率等得到显著地提高。在煤矿井下无线传输信道与带状受限空间结构的条件下,提出了在上行链路中采用协作分集的多载波码分多址(MC-CDMA)无线传输方案。设计了方案的时频编码协作协议,推导了方案的信道容量公式,并对误比特率进行了蒙特卡洛仿真。理论分析和仿真结果表明,采用所提出的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输方案和时频编码协作协议,通过信道状况较好与较差用户间的协作,显著提高了系统中信道状况较差用户的信道容量和误码率性能,从而增强了井下无线通信系统信道容量的鲁棒性和通信的可靠性,使井下无线通信系统的性能得到显著改善。     

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。     

井下无线通信系统中GUI设计与实现

随着当前矿井开采规模的扩大,自动化生产水平的不断提高,矿井对于信息传递的要求越来越高,井下无线通信开始被广泛的应用于矿井生产之中。文章研究了井下无线通信系统的GUI界面设计及仿真实现,通过GUI编程实现各个通信模块之间的调用与链接,从而最终实现井下无线通信系统的编码、解调及译码。希望通过研究,能够促进井下无线通信系统的完善,有效的提升井下无线通信系统的效率。     

煤矿井下人员定位无线传感器网络路由算法的研究

分析了煤矿井下人员定位无线传感器网络固定节点特定拓扑结构,提出了一种基于路由表的地理位置路由算法GRBT。该算法采用一种基于网络梯度和位置信息的策略构建路由表,既简化了数据传输过程,又建立了最优数据传输路径。仿真结果表明,该算法下的网络具有较低的数据传输延迟和较好的鲁棒性和可扩展性,能够满足煤矿井下人员定位无线传感器网络实时传输信息的应用需求。     

煤矿井下随钻测量电磁传输信道建模

煤矿井下随钻测量系统目前主要采用有线方式进行信号传输,但是存在通缆钻杆加工技术要求严格、使用成本高等缺点,研制适用于煤矿井下的电磁波随钻测量系统十分必要。与地面钻进中井下-地面电磁传输信道不同,煤矿井下电磁波随钻测量采用孔内-孔口电磁传输信道,电磁信号传输过程中衰减特性亟待研究。基于经典电磁理论,结合煤层及煤层围岩电性,运用等效传输线法,计算了孔口接收电极间信号电压,包括煤岩层导电性、发射信号频率、钻杆电阻率、钻杆长度对接收信号电压的影响。仿真结果表明,相同工作条件下,煤矿井下孔口电极接收电压小于地面电极接收电压,大于地面电极接收电压一半。     

矿井无线透地通信中语音信号压缩的研究

针对矿井无线传输信道信号传输损耗大、传输距离短、传输信道窄、噪声干扰大、传输能力有限、语音信号信噪比低的特点,通过对井下透地传输中语音信号和噪声的分析,基于语音压缩技术提出了一种用于矿井无线透地通信中语音信号压缩的模型。并采用实时通信系统的动态仿真软件Systemview对压缩方案模型进行仿真,验证了压缩方案的可行性。测试结果表明:当语音信号频率在800~3000Hz范围内,抽样频率是4~6倍的最大频率语音信号时,压缩方案基本可以满足设计要求。     

矿井移动通信技术难题及解决方案探讨

介绍了我国煤矿井下移动通信现状,分析了技术上的难题-巷道对无线传输的影响、弱信号接收和井下环境噪声干扰,提出了解决途径。同时指出,陆地移动通信技术解决方案完全可以解决井下移动通信难题。     

基于失信因素分析的煤矿安全信息技术解决方案

利用层次分析法对近年来国内发生的211例典型煤矿安全事故进行分析,建立导致四类煤矿安全事故的失信模型.针对易导致煤矿安全事故的四类失信因素,提出基于信息科学技术的解决方案.基于井下无线通讯技术和无线多媒体传感器网络技术构建的综合监控系统,具有传感与检测、安全信息网络与通讯、安全信息管理、预警决策与决策支持以及救援信息保...     

噪声背景下矿井无线通信的弱信号检测技术

文章介绍了我国煤矿井下无线通信现状，分析了技术上存在的难题——巷道条件对无线传输的影响、弱信号接收困难和井下环境噪声的干扰，对解决途径进行了探讨。同时指出．陆地移动通信技术解决方案完全可以解决煤矿井下无线通信难题。     

煤矿机车智能调度系统研究

针对现有煤矿机车调度管理存在的效率低下等问题,提出一种基于WIFI的智能调度管理系统。系统采用双无线接口及区域分割的方法实现了车载终端与无线接入点之间的快速切换,有效减少无线接入点切换时延,保障通信的连续性。系统采用地理信息系统(GIS)技术实现了井下机车可视化调度管理,并可根据机车位置及运行状态自动扳道岔及闭锁敌对进路,提高行车速度。实际应用表明,系统运行稳定、可靠性高,提高了煤矿机车调度系统的智能化水平,对煤矿无线通信技术的发展和规范管理具有重要的意义。     

基于镜像法的井下巷道无线损耗模型补偿方法

针对目前煤矿井下无线通信网络存在的通信传输损耗及系统构建方面的问题,以无线传感器网络为硬件平台,设计构建井下无线检测定位系统,并运用镜像法分析巷道截面模型对无线电通信接收信号强度的影响,通过研究推导并结合仿真,找到煤矿井下高频无线电信号功率损耗与传播距离的关系和规律,从而建立了井下巷道无线损耗的补偿模型。     

基于无线传感器的煤矿安全监测及定位研究

无线传感器集合了微机电、分布式信息统计处理、嵌入式计算以及无线通信技术,其中主要的研究方向包括布局与覆盖、节点定位和网络通信协议。文章通过介绍无线传感器网络的基本概念及特点,阐述了定位系统的设计原则,比较了几种不同的定位算法,最后对目前的研究作出总结,并展望了无线传感器网络的研究前景。     

无线通信在井下开采中的应用

国内矿井的快速通信救援与日常工作通信的保障技术非常落后,直接影响频发的矿井事故,且得不到有效的控制。文章主要对现有煤矿井下无线通信机制的特点进行了研究,分析了经典的煤矿井下通信系统,为井下人员定位系统和通信系统的研究打下了基础。     

Constructing of wireless emergency communication system for underground coal mine based on WMN technology

Based on the Wireless Mesh Network (WMN), a wireless emergency communication system for underground coal mine which was designed to be capable of video surveillance, voice communication, and environment monitoring at the same time was proposed. The network architecture of the system was proposed, and its service model, extensible technology, medium access control, routing algorithm, channel allocation and system management technologies were analyzed according to the actual rescue requirements of underground coal mine and the characteristics of underground spatial structure and radio transmissions. The relevant theories and key technologies were extracted, which would provide theoretical support for the system development.     

基于单片机技术的煤矿安全监测无线通讯节点设计

在煤矿安全监测系统中,简单、稳定的通讯传输网络是一个重要的组成部分。基于实际需要,结合现场情况,利用无线通讯节点能够通过自组织的方式构成无线传输网络、进行自我组织通信信道的特点,采用单片机技术设计实现无线通讯网络对井下移动设备的监控数据信息进行无线中继传输。经实际验证表明,该通讯节点的应用效果良好,达到了设计要求。     

900MHz DDS／PLL在矿井无线通信系统的中的应用

矿井无线通信的一个发展方向是以甚高频为主的矿井无线通信。在甚高频系统中,射频的的频率合成器部分采用DDS/PLL技术。DSS/PLL可实现频率范围宽、频率转换速度快、频率分辨力高、相位噪声低和杂散小。     

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。     

基于Mesh网络的煤矿救灾通讯技术

提出了一种基于无线Mesh网络技术的煤矿救援通讯指挥技术,介绍了煤矿救灾无线通讯系统总体设计,深入研究了煤矿井下无线Mesh网络通讯技术,设计了煤矿应急救援通讯无线传输节点,并对新型救灾通信技术进行了现场应用方案设计。