煤矿井下无线Mesh通信系统设计

针对目前无线通信技术在煤矿井下特殊空间及多变工作环境下无法同时满足高吞吐速率、远距离传输、组网灵活、安装部署简单等需求,设计了一种煤矿井下无线Mesh通信系统。给出了单一巷道的无线Mesh网络节点分布,介绍了系统软硬件设计方法。网络节点由基带板和射频前端构成。基带板主要实现数字波形生成、支持嵌入式系统管理信息交互、接收信号自动增益控制功能;射频前端主要实现将射频发送信号强度放大到目标功率。测试结果表明:(1)当射频前端发射增益17dB时,调整AD9361软件无线电模块的平均输出功率可使系统平均输出功率为37dBm;(2)射频前端发射的邻信道功率比-43dBc;(3)射频前端接收链路插入损耗1.8dB,收发切换时间1μs;(4)系统平均吞吐速率≥45Mbit/s,满足煤矿井下监控视频传输不卡顿的需求;(5)通话质量等级≥3,说明在大部分工作时段内通话比较清晰。