巷道環(huán)境的寬帶無線調制技術性能研究.pdf

1、煤礦是我國主要能源，煤礦生產的科學安全化對我國現代化發(fā)展具有重要作用。但是今年以來，我國煤礦事故頻發(fā)，人員傷亡和經濟損失都很慘重。因此，建立科學，可靠，有效的煤礦通信系統對保障礦工的生命安全和國家財產都具有重要的現實意義。而在目前比較成熟的通信方式中，對井下巷道環(huán)境這種特殊的受限空間的研究成果仍然不足。在未來的4G的通信中結合了OFDM和CDMA優(yōu)點，采用多載波和擴頻技術的MC-CDMA被認為是非常具發(fā)展前景的通信系統之一。本文便深入研

2、究了在礦井巷道下這種特殊的受限空間內，MC-CDMA為代表的一系列寬帶通信系統的傳播性能。 文章首先介紹了無線信道的特點，重點分析了在巷道環(huán)境下影響信號傳播的因素。在進行機械化作業(yè)狹長的巷道中，傳播的無線信號具有時延擴展較小，運動速度不高以及受各種噪聲干擾很大等特點。通過分析，對上述影響進行建模，為后面的研究打下基礎。 本文接著在對窄帶和寬帶系統的不同特點進行分析的基礎上，導出經過調制的信號經瑞利和Nakagami信道傳

3、播，并采取最大比合并后的平均誤碼率表達式。隨后對寬帶礦井MC-CDMA在巷道小尺度衰落環(huán)境下的性能做了詳細的分析。建立了巷道環(huán)境下的典型MC-CDMA和變型的MC-CDMA兩種系統模型，分別討論了其抵抗脈沖干擾和多普勒效應的能力。 文章創(chuàng)造性的建立了能同時反應大尺度衰落以及小尺度衰落的巷道綜合衰落模型。并以此為基礎，重點研究了以MC-CDMA為主，包括OFDM，DS-CDMA，MC-DS-CDMA和MT-CDMA幾種寬帶通信系統

4、在巷道環(huán)境下的誤碼率性能表現。通過仿真表明，以MC-CDMA為代表的CDMA系列通信系統在井下近距離傳輸中具有明顯的優(yōu)勢，OFDM在井下遠距離傳輸時的性能大大優(yōu)于前者。 最后，為了對礦井MC-CDMA的性能進行改進，文章引入了對檢測技術，自適應調制技術和子載波功率分配技術的分析。結果表明，采用了自適應調制技術，子載波分配技術以及最小均方誤差檢測（MMSEC）后的礦井MC-CDMA系統，在同等條件下的傳播距離可以更遠。 通