電流場礦井透地通信系統(tǒng)接收機的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來由于煤礦安全事故時有發(fā)生，地下應(yīng)急通信系統(tǒng)越來越受到人們的關(guān)注。由于地層屬于半導(dǎo)電媒質(zhì)，無法利用傳統(tǒng)的無線電波進行地下通信。并且地層存在著明顯的分層現(xiàn)象，會對電磁波信號產(chǎn)生反射，為減弱地層對電波的衰減吸收，應(yīng)選用較低的通信頻率，而較低的通信頻率需要架設(shè)的天線比較龐大并且通信速率和輻射效率都較低。而基于電流場理論的通信方式由于天線體積小、效率高以及抗毀的優(yōu)點，成為目前發(fā)展前景較好的透地通信方式。因此對傳導(dǎo)電流場傳播及應(yīng)用技術(shù)的研究具

2、有很重要的科學(xué)價值和現(xiàn)實意義，本文研究了傳導(dǎo)電流場理論并在此基礎(chǔ)上完成了礦井透地應(yīng)急通信接收機系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。
　　本文的主要研究內(nèi)容和工作如下：
　　（1）建立了導(dǎo)電媒質(zhì)傳導(dǎo)電流場傳播的數(shù)學(xué)模型，分析了導(dǎo)電媒質(zhì)參數(shù)及頻率等因素對通信系統(tǒng)通信距離的影響，最后給出了電偶極子接收天線系統(tǒng)以及其接地電阻模型。
　?。?）針對發(fā)射系統(tǒng)采取的調(diào)制和編碼方式，進行解調(diào)和譯碼。編碼方式為（2,1,3）卷積編碼，譯碼采用的方式為維特

3、比譯碼算法，解調(diào)采用相干解調(diào)，對接收信號進行譯碼、解調(diào)主要在QuartusⅡ軟件平臺上利用Verilog HDL語言編寫實現(xiàn)，通過模塊化的設(shè)計方法，方便對每個模塊進行語言編寫及功能調(diào)試。
　　（3）完成了接收機系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計與實現(xiàn)，并對數(shù)字板進行PCB板級電源完整性和信號完整性仿真。
　　（4）對接收機模擬系統(tǒng)和電源系統(tǒng)進行PSPICE仿真優(yōu)化，分析了溫度和敏感器件取值大小對輸出噪聲的影響，并合理取值使器件工作效率達到最