礦井通信中軟件無線電的信道化技術.pdf

1、隨著近年來井下國內煤炭行業(yè)對井下數字化建設的重視程度不斷加深，井下通訊中存在著越來越多的不同標準的無線信號，對信息進行采集并傳輸至井上的接收設備也越來越多，由此而帶來了設備標準不統(tǒng)一，資源浪費嚴重的問題。如何通過將軟件無線電這項熱門技術引入到我國煤炭企業(yè)的信息化平臺中，從而使硬件設計統(tǒng)一化同時使設備升級低成本化成為一個亟待解決的問題。
　　作為軟件無線電系統(tǒng)和寬帶數字接收機的關鍵技術之一，信道化技術一直是無線通信領域中的熱點與難點

2、;它的作用在于提取接收帶寬全頻帶內的單個或多個子帶信號以便于后端的基帶處理，其完成的具體職能包括:DDC(DigitalDownConverter，DDC)、多相濾波、多采樣率信號處理和解擴處理等，如何能夠有效地完成整個信道化處理過程，在通信領域中一直是眾多學者研究的熱點問題。本課題對軟件無線電系統(tǒng)中的信道化這項關鍵技術進行研究，具體的工作包括:
　　對目前的均勻信道化技術進行了分析，在子帶帶寬均相等的前提下，基于DFT(Disc

3、reteFourierTransform，DFT)的結構可以實現等間隔排列的子帶信號的接收，且該結構與傳統(tǒng)并行結構相比其運算量與硬件復雜度得到了大大降低。由于DFT結構中要求抽取系數與信道數目相等，即個信道的輸出數據率與信道帶寬之間存在嚴格的約束關系，使靈活性受到限制，本文提出了基于WOLA(weightedoverlap-add，WOLA)結構的均勻信道化方法，并通過仿真加以驗證。
　　針對接收機工作頻段內往往需要對多個帶寬不等

4、且位置分布任意的信號進行接收，其狀態(tài)信息可能事先未知且具有一定的時變性，本文通過提出基于非均勻濾波器組的信道化結構完成該類信號的動態(tài)接收:首先給定子信道間的最小保護間隔，從而計算出所需劃分的子帶數目，并設計出滿足近似完全重構的原型低通濾波器;之后通過能量檢測環(huán)節(jié)確定其位置與帶寬等信息，并合并相應的相鄰子信道構成非均勻濾波器組對所待接收的信號進行提取;當接收到信號的狀態(tài)發(fā)生改變時，通過能量檢測環(huán)節(jié)更新非均勻矩陣從而完成信號的動態(tài)信道化接收