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。     

矿井巷道时频编码协作MC-CDMA自适应功率分配

矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输当目标用户与协作伙伴的发送功率之和为定值时,因目标用户、协作伙伴与基站间的信道增益会随用户位置变化而变化,在目标用户和协作伙伴间采用等功率分配方案会造成功率资源的浪费。为充分利用有限的功率,保证目标用户的无线通信性能,在目标用户、协作伙伴和基站处设置接收信噪比门限,目标用户功率对总功率的功率分配比例ρ需满足目标用户、协作伙伴和基站接收的信噪比高于该接收信噪比门限。推导出了矿井巷道时频编码协作MC-CDMA功率分配比例范围,并取分配比例范围的中间值作为目标用户与协作伙伴之间的功率分配比例。推导结果显示,功率分配比例随总功率和平均信道增益变化而变化,从而在用户位置改变或总功率变化时能动态地为目标用户和协作伙伴分配功率,实现了功率的自适应分配。仿真结果表明,与等功率分配方案相比,无论是目标用户位置变化还是总功率变化,采用所提出的自适应功率分配方案显著地减小了矿井巷道时频编码协作MC-CDMA目标用户误比特率性能。     

矿井巷道时频编码协作MC-CDMA伙伴选择与子载波分配

针对矿井巷道的带状结构特点,提出一种基于基站瞬时接收信噪比和用户位置的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输协作伙伴选择策略,由基站为信道状况较差的用户选择协作伙伴。由于相邻子载波信道的相关性较大,为扩频支路分配相邻的子载波,可能会导致矿井MCCDMA一些扩频支路传输质量偏低,影响无线传输的性能。为此,提出了一种为矿井MC-CDMA每个扩频支路按固定间隔分配离散子载波的次优子载波轮转分配算法。在次优分配方案中,不考虑各子载波瞬时信道增益,可简化按用户各子载波瞬时信道状况分配子载波的最优子载波分配算法。仿真结果表明,采用所提出的协作伙伴选择策略以及子载波分配算法显著提高了矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输用户的信道容量和误码率性能,增强了矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输系统信道容量的鲁棒性和通信的可靠性。     

时频编码协作MC-CDMA无线传输在矿井巷道中的应用

通过对矿井信号系统进行优化,介绍时频MC-CDMA的基本组成机构和主要技术,计算仿真参数,对不同条件下的系统BER性能进行分析。考虑脉冲的影响和多普勒频移的影响,系统BER性能会出现不同程度的变化,合理利用这一特点,能够实现矿井通信系统的优化设计。     

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。     

矿井空巷道无线信道特性分析与仿真

随着现代通信技术的快速发展,矿井中通信方式也由原来的有线通信向无线通信转变。随着近些年我国矿产资源的不断开发与利用,建设安全可靠的矿井通信系统成为了矿产高效生产和井下救援的必要措施。根据电磁波在矿井巷道中的传播特征,介绍了经典电磁波传播相关方程及多波模传输理论。为了简化巷道模型,重点分析了空矩形矿井巷道中的电磁波传播形式,并对巷道中存在的倾斜损耗、粗糙损耗等相关损耗进行了分析,最后通过MATLAB仿真分析,选择矿井巷道中适合电磁波传输的最佳频率段。     

高瓦斯矿井密闭巷道联合排放瓦斯技术研究与实践

为保证高瓦斯矿井多条密闭联通巷道启封时,高浓度瓦斯安全快速排放,研究利用矿井瓦斯抽放系统和密闭巷内原预留风筒设备,采用"短抽长压"技术即负压抽采与正压通风排放多条巷道内瓦斯,同时监测抽放管道内负压、气体流量、瓦斯浓度等参数,考察排放效果。结果表明,"短抽长压"技术很好地解决了高瓦斯矿井多巷联合排放瓦斯时风量不易控制、瓦斯排放时间长、回风流瓦斯浓度易超限和影响范围大的难题,对其他密闭巷道安全启封和矿井安全高效开采有良好的借鉴作用。     

基于多载波时频迭代的最大似然TOA估计算法

在合理布局井下无线网络基站的基础上,提出了一种基于多载波时频迭代的最大似然TOA(Time of Arrival)估计算法,通过将小数延时不断迭代来缩小估计误差,确定合适搜索步长,实现对信号的精确TOA估计。仿真结果表明:时频迭代的最大似然TOA估计算法具有更快的收敛速度;在信噪比较小时,采用时频迭代的最大似然TOA估计算法比经典TOA估计算法有效地提高了估计精度。     

一种用于矿井安全的远程无线监控系统的研究

针对煤矿井下使用有线通信方式的不足,在分析ZigBee技术特点的基础上,构建了使用ZigBee和CDMA1X技术相结合的矿井安全远程无线监控系统。井下布置多个ZigBee节点组成无线自组织网络监控井下环境和定位井下人员位置,节点采用TI公司的MSP430微处理器和CC2520 RF收发器;井上采用先进的CDMA 1X技术进行远程数据通信。     

矿井WMN多媒体应急通信系统多跳传输性能研究

提出了一种新型矿井无线Mesh网络(WMN)多媒体应急通信系统,并针对改善早期WMN多跳带宽下降难题做了全面深入的调研。详细阐述了WMN体系结构及其多跳传输技术。分析和提出了矿井WMN多跳传输性能优化策略,如采用多出入口的WMN拓扑结构、多射频（或多模）路由器/网关设计和非对称业务带宽分配机制。实验结果表明,基于第2代WMN的矿井多媒体应急系统不仅解决多跳传输难题,而且大幅提高了回传干线链路的业务通信带宽。     

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。     

小煤矿无线安全监控系统研究

小煤矿无线安全监控系统是针对小煤矿安全现状开发研制的高科技系统 ,它能对各类偏远小煤矿进行远程监控。该系统在煤矿安全监察管理方式上有所创新 ,为防止小煤矿瓦斯爆炸事故起到了重大作用     

循证安全管理在煤矿瓦斯爆炸事故中的应用

为了实现安全决策从经验驱动到数据量化驱动的转变,增强安全管理的针对性与有效性,引入循证安全管理方法,提出了最佳安全证据优化的煤矿瓦斯治理模式,构建了瓦斯爆炸事故循证安全管理体系,并选择瓦斯爆炸事故的时间数据为研究角度,通过分析获取时间相关的最佳安全证据,给出了基于最佳安全证据的安全决策。结果表明:循证安全管理应用于具体生产领域可有效优化现行的安全管理模式,提高安全决策的针对性,弥补安全对策过于笼统、灾害防治效率不高的缺陷。研究是循证安全理论在实践层面的首次尝试,亦为循证安全管理学的研究、实践与发展提供了可行的思路。     

The application of wood ash as a reagent in acid mine drainage treatment

The paper deals with a possible utilisation of wood ash as a reagent in treating acid mine drainage (AMD) from opencast mining of brown coal. Wood ash samples were obtained having combusted deciduous and coniferous tree wood in a household furnace. The dominant mineral phases in wood ash are calcite, quartz, lime and periclase. The used AMD is characteristic of high contents of sulphates, iron, manganese, heavy metals and low pH. The AMD treatment process included dosing of wood ash to adjust pH values about 8.3 (a dose of 0.5 g l⁻¹) or calcium hydroxide (a dose of 0.2 g l⁻¹) for comparison. The reaction time was 20 min. Dosing of wood ash in AMD resulted in an increase of pH in solution from 3.5 to 8.3, which caused the removal of metal ions mainly by precipitation, co-precipitation and adsorption. Comparing the application of Ca(OH)₂ in AMD treatment, at an almost identical pH value the concentrations fell in both cases for Fe, Mn, As, Co, Cu, Ni, Zn, Mg, Al and Mo. Applying wood ash the drop was even more distinct in Mn, Zn and Mg. The results of sedimentation tests in an Imhoff cone confirm that the settling capacities of sludge using wood ash are significantly better than when using calcium hydroxide in acid mine drainage treatment.     

近距离下煤层安全开采矿压监测

针对木瓜煤矿近距离煤层采空区、遗留煤柱下回采工作面停采线确定的技术难题,基于矿山压力与岩层控制理论,采用现场监测的方法,对工作面回风巷的围岩表面位移、超前支护段支柱工作阻力及液压支架工作阻力随工作面推进的变化等进行监测,得到超前支撑压力影响范围和工作面上覆岩层矿压显现规律;并通过力学计算结合现场监测的方法确定近距离下煤层回采停采线,该成果为近距离下煤层安全开采研究具有现场指导意义。