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。     

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。     

井下多媒体无线传感器网络自适应调制研究

针对煤矿井下较为简单的无线多媒体监测场景,在一定的误码率(BER)限定下以系统吞吐量最大化为优化目标,对基于多带-正交频分复用-超宽带（MB-OFDM-UWB）的井下多媒体无线传感器网络自适应调制技术进行了初步研究.选用IEEE 802.15.3a作为超宽带无线信号在井下传输的信道模型.首先通过仿真读图的方式求得在一定误码率限制下多进制正交幅度调制（MQAM）自适应调制的固定阈值,并进一步采取4种不同的子带信噪比计算方式,进行分组自适应调制技术的仿真和分析.仿真结果表明,采用自适应调制技术可有效地提高煤矿井下MB-OFDM-UWB多媒体无线传感器网络系统的性能.     

矿井巷道MB-OFDM超宽带无线信道建模及仿真

针对超宽带无线系统(UWB系统)在矿井巷道中的多径传播所造成的频率选择性衰落,提出将多频带正交频分复用(MB-OFDM)技术应用到井下UWB系统中,对矿用环境下MB-OFDM超宽带无线信道进行建模并分析。在IEEE802.15.3a标准信道模型的基础上,根据矿井巷道的实际环境,确定了井下MB-OFDM超宽带无线通信系统的信道参数。给出此信道模型的冲击响应仿真图,结果显示,冲击响应明显多径成簇,这与实际测量中UWB系统多径成簇现象相验证。并通过仿真给出其信道的平均附加时延、均方根时延和多径数目3个主要特征数据。     

矿井巷道无线信道特征分析与调制技术研究

为了建立安全高效的井下无线通信系统,通过试验分析井下巷道特征,根据信道脉冲响应幅度和相位以及多径分量和传输距离的关系测量结果,建立矿井信道统计模型。基于该模型,笔者研究了在2.4 GHz频段下,直接序列扩频码分多址接入(DS-CDMA)、多载波直接序列扩频码分多址接入(MC-DS-CDMA)和正交频分复用(OFDM)调制技术在矿井巷道中的参数选取,仿真对比各种调制技术对矿井巷道无线通信系统性能影响。试验分析和仿真结果表明,发送天线和接收天线的相对位置以及传播时延,对信道模型的准确创建提供了参考依据;采用OFDM技术能够在一定数据速率的基础上尽可能增加通信距离。     

基于OFDM的巷道和工作面无线移动通信研究

介绍了适合煤矿井下通信的无线技术“正交频分复用(OFDM)”,通过分析其多载波传输、非可视距性能和抗多径衰耗功能,认为可以在煤矿井下的巷道和工作面环境下高速、可靠地完成数据、话音和视频通信,对OFDM适合于井下通信的工作频带、调制技术和信号产生进行了分析。     

矿井巷道综合衰减模型与无线传输误码率性能综合比较

根据矿井巷道环境中大尺度衰减与小尺度衰减对无线信号传输的影响,提出了矿井巷道综合衰减模型。在矿井巷道环境下,通过将无线信号衰减的理论分析结果与基于模型的测试数据进行比较,验证了该模型的准确性。基于该模型,采用距离度量的方法比较研究了多载波码分多址（MC-CDMA）、正交频分复用（OFDM）等无线传输技术在巷道环境中的误码率性能。仿真结果表明：以MC-CDMA为代表的扩频调制传输技术在近距离通信时的误码率性能较好,而OFDM则在远距离通信中表现出较强的抗衰减特性。     

基于5G直连通信的矿井应急通信技术

面向矿井灾后救援场景的应急通信技术与系统一般采用Wi-Fi作为中继和覆盖方案,由于非授权频段存在信道连续占用时间的法规限制和接入前监听的法规要求,难以实现极低时延的通信指标,同时多应急通信设备同一频段进行中继组网存在同频干扰、会影响通信质量。5G技术面向公共安全和车联网应用场景,定义了Sidelink直通链路通信技术,能够实现终端设备之间低时延高可靠的直连通信。针对矿井应急通信系统对低时延以及高可靠通信的技术需求,提出一种基于5G直连通信的矿井应急通信系统架构,设计了设备标识与直连通信链路时频资源位置的映射方法,设备通过预配置的前传链路和回传链路传输资源位置、无需建立路由连接即可实现与相邻前端设备和后端设备通信链路,利用时域资源循环复用的方式实现邻近中继设备之间的资源空分复用和同频干扰规避。提出的方法能够实现无需调度许可、和极简路由转发的中继组网机制实现传输资源空分复用下的同频干扰规避,有效提升传输资源利用效率,常规基带参数和组网配置下的平均空口时延可达25 ms、显著降低传输时延。     

矿井通信中基于稀疏特性抑制信号高峰均比的新方法

在矿井通信中传输正交频分复用（OFDM）信号,由于多载波的存在会引起较高的峰均比（PAPR）,采用限幅法抑制PAPR会产生限幅噪声,为了在接收端恢复数据,需要对发射端产生的限幅噪声进行计算,提出了一种基于限幅噪声稀疏特性利用压缩感知（CS）技术计算限幅噪声的新方法。分析结果表明,这种方法能够有效抑制PAPR,保证矿井通信传输信号的准确性。     

基于多载波宽带通信技术的煤矿综合业务数字网的研究

在分析我国煤矿配电网基本结构的基础上，结合已有通信及监控网络，提出基于低压电力线的煤矿信息综合业务数字网系统．该系统采用多级分布式总线网结构，根据所传输信息及设备的不同采用不同的调制方式，包括正交频分复用（OFDM）、扩频、FSK、PSK等，利用宽带多载波数字通信技术，改进煤矿信息综合处理能力．综合业务数字网系统提高了线路的安全性和经济价值，改善了系统的兼容性，构筑成为包括自动化系统在内的综合数字化控制系统．并介绍了基于OFDM及扩频调制方式对以低压电力线的不同相线作为数据传输媒介的实验及分析，其吞吐量达到1～2M，证明了基于OFDM的数字通信技术在一定条件下可以应用于煤矿通信系统．     

模糊数学和模糊控制在变频输出波形对称度改造中的应用

针对余弦交截法实现交-交变频输出波形对称度不好的缺点,鉴于影响电机运行恶化的因素不能用一个定量和精确的数学模型加以衡量,本文提出并运用模糊数学和模糊控制于交-交变频调速系统中以实现输出波形的对称度改造。实验证明,波形改造后电机运行情况良好,此方法非常有效。     

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。     

永磁直线电机驱动的提升系统仿真研究

提升运输系统主要应用在地面提升即高层建筑的电梯和地下提升——矿井提升机两个方面。传统的提升系统由于存在诸如速度、高度等限制,已无法满足高层建筑或深井提升的需要,以永磁直线同步电动机驱动的提升系统由于：（1）井筒的深度不受设备的限制．可以不要暗井;（2）驱动速度不受限制．设备数量减少,提升系统简化,减少占用空间;（3）缩短整个施工工期和基建费用,节约电能等特点,可有效解决超高层建筑提升输送人和物的难题,先后得到国家自然科学基金和省自然科学基金、煤炭部等多项资助。     

矿井交流提升机低频制动阶段计算机仿真

众所周知,矿井提升过程中最重要的阶段是减速阶段,如果能够实现恒减速运行,就可以缩短爬行距离,减少提升周期,增强提升能力,更重要的是保证了提升机的安全运行,减轻司机的劳动强度。目前,对于提升机减速阶段的控制主要使用动力制动和低频制动两种电气制动方法。在实际应用过程中,普遍认为低频制动是最为优越的控制方法,     

基于李沙玉图形无源网络模型频率特性的软件实现方法

介绍了用MATLAB软件进行频率特性实验的李沙玉图形实现方法。作为工程求取数学模型的方法,实验法求取系统或环节的频率特性是分析、设计的基础,被广泛地应用到各种控制系统的数学模型建立上,这种方法将被测系统或环节作为未知的,通过对其施加正弦信号,考察其稳态输出,可获得其频率特性,是一种实用的建模方法。与传统的实物实验相比,该方法具有可重复性、读数精度高、灵活方便等特点,为实现虚拟实验或缺少实物实验条件的教学单位提供了解决方法。     

基于粗集理论的跳汰机智能决策系统

在分析研究跳汰机控制过程的基础上，提出了基于粗集理论的跳汰机控制模型。这种控制模型采用床层和水波的跳动高度作为跳汰松散度的表示，利用粗集理论分析影响因素（给料量、给料性质和跳汰频率）。结果表明，能够处理跳汰过程中的不确定和不完整的信息，为跳汰机的智能控制决策提供了一个新的研究途径。     

大偏心质量转子—轴承系统非线性振动的研究

建立了大偏心质量转子轴承系统的动力学模型.给出了动力系统的动力响应。发现存在亚谐、超谐共振.最后指出,在设计大偏心质量转子轴承系统时,系统的亚谐、超谐共振领率应避开。     

新能源参与电力系统调峰调频的仿真研究

新能源接入电网后,导致电力系统运行稳定性变差,为此研究新能源参与电力系统调峰调频的仿真方法,提升调峰调频效果,确保电力系统稳定运行。考虑发电机组深度调峰、可中断负荷调峰对发电成本的影响,以发电成本最小为目标函数,以功率平衡、备用容量与机组最小启停时间等为约束条件,建立调峰优化模型;采用改进蚁群算法求解模型,获取最佳调峰控制策略;调峰结束后,通过调度中心按照系统频率偏差与联络线功率等参数求解功率缺额,发送调度指令至新能源站,令其配合电力系统控制发电机组出力,共同完成调频任务。实验结果表明：该方法具备较好的调峰和调频能力,且经过调峰后电网运行较为稳定,具备良好的应用性。     

绕线式异步电机转子变频磁链观测研究

为改善煤矿高压变频调速的现状,分析了采用转子变频调速的优势,探讨了转子变频调速系统的实现。重点介绍转子变频调速的原理,得到了绕线式异步电机转子变频调速时的磁链方程。通过Simulink建立转子变频磁链观测模型。仿真结果表明,采用转子变频时供电电压低,输出电压谐波含量少,有利于改善传统调速系统的性能,该绕线式异步电机转子变频的数学模型是正确的。     

跳频扩频数字通信系统的建模与仿真

文章研究跳频扩频数字通信系统的原理及关键性技术,利用MATLAB语言提供的可视化仿真工具Simulink软件包,以BFSK/FH系统为例建立跳频扩频数字通信系统的仿真模型,详细研究扩频系统的特性,具有一定的理论应用价值。