煤礦井下OFDM自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)的仿真研究.pdf

1、井下通信作為重要的生產(chǎn)要素早已滲透到煤炭生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),是現(xiàn)代煤礦通信技術(shù)的重要組成部分,特別是在生產(chǎn)指揮調(diào)度和安全信息傳輸方面都起著舉足輕重的作用。瓦斯、溫度、風(fēng)量等安全參數(shù)實時、準確地傳輸與處理,是保障煤礦井下安全生產(chǎn)的重要因素,對煤炭行業(yè)的生產(chǎn)、安全、管理等方面都具有重大的研究價值及意義。煤礦井下通信系統(tǒng)由于其環(huán)境的特殊性,具有較強的煤礦專業(yè)特征。針對煤礦井下通信環(huán)境惡劣、通信質(zhì)量不高的特點,提出將正交頻分復(fù)用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)應(yīng)用到

2、井下來解決無線通信過程中多徑延時明顯、信號衰落嚴重等問題,從而實現(xiàn)煤礦井下可靠、高速的無線數(shù)據(jù)傳輸。
　　 為使OFDM自適應(yīng)調(diào)制模型更接近煤礦井下的實際工況,首先依據(jù)井下無線信道的傳輸特性選擇瑞利衰落信道作為煤礦井下的信道模型,并在此基礎(chǔ)上對其進行準確、動態(tài)的信道估計,以獲得實時的信道特性。通過對基于導(dǎo)頻信道估計技術(shù)的仿真分析,得出適用于井下通信的最佳導(dǎo)頻信號估計算法和插值濾波算法。然后在對注水、Greedy、Fischer以

3、及SBIA自適應(yīng)調(diào)制算法具體分析的基礎(chǔ)上對其調(diào)制性能進行仿真分析,仿真結(jié)果表明自適應(yīng)比特與功率分配算法的誤碼率性能明顯好于固定調(diào)制,且SBLA自適應(yīng)調(diào)制算法由于實現(xiàn)相對簡單,更適用于煤礦井下無線通信的應(yīng)用。最后針對SBLA算法固定分組的缺點,給出了動態(tài)分組的SBLA自適應(yīng)調(diào)制算法,從而優(yōu)化了OFDM自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)。
　　 綜上所述,將OFDM自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)應(yīng)用于煤礦井下,可以有效改善通信質(zhì)量,促進安全、高效生產(chǎn),并大力加快煤炭工