礦井MIMO系統(tǒng)性能與容量的研究.pdf

1、隨著煤礦井下安全生產(chǎn)和災(zāi)后救援的需求日益增長，無線通信系統(tǒng)在井下的應(yīng)用方興未艾。但是，煤礦井下環(huán)境復雜，巷道隨著開采不斷拓展和變化，不同巷道壁材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀各異、是一個異質(zhì)、可變、存在粉塵、特殊氣體等的復雜受限空間，電磁波傳輸受到巷道結(jié)構(gòu)、巖體、設(shè)備機車、粉塵、特殊氣體等的折射和散射、吸附、大功率設(shè)備的電磁干擾等影響，使得無線信號衰落復雜。而MIMO技術(shù)具有抵抗多徑衰落、提高信道容量等優(yōu)點，因此本文采用MIMO技術(shù)來抵抗井下嚴重的多徑

2、衰落。
　　本文首先分析了現(xiàn)有礦井無線通信系統(tǒng)和礦井無線通信環(huán)境，在此基礎(chǔ)上建立礦井巷道環(huán)境下MIMO信道的三維GBDB模型，推導了該模型的空時相關(guān)函數(shù)，經(jīng)仿真實驗表明相關(guān)性嚴重影響信道容量。而天線選擇能夠減小天線單元間的相關(guān)性從而增加了信道容量，在這部分中介紹了最優(yōu)選擇算法、遞增、遞減選擇算法的核心思想及其優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上結(jié)合了以前學者“一次選兩根天線”的優(yōu)點并對其改進，改進后的算法避免了計算容量過程中矩陣求逆的復雜運算，結(jié)合