井下无线通信系统设计和实现

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1、—————里●＼渊涨摘要虽然无线通信技术飞速发展，但煤矿井下和其他地下建筑与地面间缺乏可靠有效的无线通信技术依然是制约生产安全和效率的瓶颈。煤矿井下无线通信的信道是粘土和岩层等一些导电率较高的媒质，实现无线通信困难，但无线通信相对于有线通信在突发事故时对生命和财产安全的抢救有着极其重要的意义。因此，对穿透岩层无线通信的研究显得格外重要。本文针对上述现实问题，设计一套可用于地面和矿下通信的无线通信系统。本文介绍了井下无线通信的难点、无线通信系统的机构原理、关键技术和关键模块的具体设计。本文首先叙述了煤矿井下通信技术国内外研究现状，讨

2、论了现有矿井的无线通信方式和矿井通信发展的主要趋势。并且详细分析了地下信道媒质的特性，深入讨论了各电磁参数、频率等对电磁波透地传播的影响，计算出相关各系数间关系，讨论了可用于井下通信的通信方式，并进行了天线参数的计算。其次，根据方案要求，设计了地面电台各模块电路原理图和PCB版图，完成焊接调试和实验测试，测试结果达到设计要求。最后，根据岩层通信的特点，选用POCSAG编码格式，分别对编码解码、纠错算法和发射接收各部分进行了软件设计，并对其进行了仿真验证，仿真结果符合设计要求。本文所研究理论、所做工作和所得结论为实现地面与井下灵活和

3、可靠通信提供理论支持，具有一定的实际意义。关键词：井下无线通信岩层信道电路设计POCSAG编解码井下无线通信系统设计与实现AbstractWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunication,thelackofreliableandefficientwirelesscommunicationtechnologyincoalmineandtheotherbuildingsundergroundisstillrestrictedthesafetyandefficiency．Thecoalmine

4、wirelesscommunicationchannelisclay,rockandsomeotherhigllconductivitymedium，SOitisdifficultforwirelesscommunication．Butwirelesscommunicationisverysignificanttotherescueoflifeandpropertywhenincidenthappens．111eresearchofwirelesscommunicationtopenetratetherockisparticula

5、rlyimportant．Inviewoftheproblemsabove，thispaperdesignsawirelesscommunicationsystem,whichcallbeusedinundergroundandminecommunication．Thispaperintroducesthedifficultiesofundergroundwirelesscommunication,theorganizationprinciple，keytechnologyofundergroundwirelesscommunic

6、ationsystemandthedesignofthekeymodules．First,thispaperdescribesthecurrentresearchathomeandabroadoncommunicationtechnologyofcoalmineunderground，discussestheexistingwayofwirelesscommunicationinmineandthetrendofminecommunication．Tbispaperanalysesthefeaturesofundergroundc

7、hannelmedia,discussestheinfluenceofelectromagneticparametersandfrequencytotheelectromagneticwavestravel，calculatesthecorrelationofthecoefficientofrelationsthatCanbeusedforundergroundcommunication，discussesthecommunicationwayandcalculatestheantennaparameters．Second,acc

8、ordingtotherequirements，thecircuitschematicsofgroundradioandPCBofeachmodulearedesignedandtheweldingdebuggingandexperimentalt