矿井无线透地通信中语音信号压缩的研究

针对矿井无线传输信道信号传输损耗大、传输距离短、传输信道窄、噪声干扰大、传输能力有限、语音信号信噪比低的特点,通过对井下透地传输中语音信号和噪声的分析,基于语音压缩技术提出了一种用于矿井无线透地通信中语音信号压缩的模型。并采用实时通信系统的动态仿真软件Systemview对压缩方案模型进行仿真,验证了压缩方案的可行性。测试结果表明:当语音信号频率在800~3000Hz范围内,抽样频率是4~6倍的最大频率语音信号时,压缩方案基本可以满足设计要求。     

基于CELP的矿井无线透地通信语音压缩编码方案

针对矿井抢险救灾时语音在无线透地通信的信道中传输困难的问题,提出了采用码激励线性预测CELP(Code Excited Linear Prediction coding)作为矿井无线透地通信的语音压缩编码方案,以达到对语音信号预处理的目的。利用Mat Lab软件对本压缩方案进行仿真验证,仿真结果表明:采用的压缩方案,在保证译码后语音基本不失真且能主观识别的前提下,能够压缩的语音范围是:250~3 500 Hz,编码速率可低至4.6 kb/s,基本满足了矿井无线透地通信对语音压缩处理的要求。     

矿井透地信息通信系统调制技术

随着通信技术的发展,矿井透地无线数字通信技术得到迅速发展。透地通信技术在抢险救灾等应急通信中十分有效,但是由于地质条件复杂有时语音通信会受到限制,实践证明短信通信会获得更远的传输距离,传递更准确的信息。采用软件无线电的设计思想,使用直接序列扩频、BPSK调制解调、分组码编码等技术,通过DSP编程来设计并实现了信令和短信息通信。     

关于漏泄馈线数据传输问题的初探

本文通过对漏泄信道的分析，论证了利用漏泄信道进行语音数据综合传输的可行性。通过对现有通信系统的分析，讨论了现有通信系统用于数据传输的限制，为了实现话音数据综合传输，满足矿井日益增长的信息传输的需要，提高语音和数据传输质量，必须实现话音和数据的全数字式舆，建立漏泄高速数字传输链路。文中还提出影响漏泄数据传输特性的几个因素，并就工作频率，数码率及信道带宽等问题作了初步探讨并提出了初步看法。     

基于MIMO的便携式矿用无线救灾通信中继器设计

分析了当前矿井无线救灾通信系统存在的问题。设计实现了一种基于MIMO技术的便携式矿井无线应急救援通信中继器,该无线中继器采用MIMO空间复用技术和智能天线技术相结合的方式有效减小了多径衰落的影响。测试结果表明比当前应用基于SISO的矿井无线应急救援通信中继器在传输距离方面有很大提升,网络通信性能有很大改善。     

矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输

相比于地面无线信道,矿井巷道无线信道多径衰落更加严重,严重影响了煤矿井下无线通信系统的性能。高效综合地利用煤矿井下通信系统的空间、时间和频率等各种资源,可以使煤矿井下无线通信系统的无线覆盖性能、容量和速率等得到显著地提高。在煤矿井下无线传输信道与带状受限空间结构的条件下,提出了在上行链路中采用协作分集的多载波码分多址(MC-CDMA)无线传输方案。设计了方案的时频编码协作协议,推导了方案的信道容量公式,并对误比特率进行了蒙特卡洛仿真。理论分析和仿真结果表明,采用所提出的矿井巷道时频编码协作MC-CDMA无线传输方案和时频编码协作协议,通过信道状况较好与较差用户间的协作,显著提高了系统中信道状况较差用户的信道容量和误码率性能,从而增强了井下无线通信系统信道容量的鲁棒性和通信的可靠性,使井下无线通信系统的性能得到显著改善。     

井下无线信号传输特性的分析

分析了矿井的巷道结构,无线电波在矿井中传播所遵循的帐篷定律,巷道中收发天线所处的位置,煤层与巷道支护材料电特性及粉尘水汽雾滴的电磁散射特性,同时,分析了无线信号传输过程中的时延、衰落和损耗,并结合电磁波折射理论,就不同频率及不同极化方式的电磁波,在矿井中的传播特性进行了综合的研究分析发现,电波频率越高,损耗越大,水平极化的电波损耗要小于垂直极化的电波损耗,矿井中收发天线放置在与巷道壁一定距离的中上部位置为最佳。     

矿井空巷道无线信道特性分析与仿真

随着现代通信技术的快速发展,矿井中通信方式也由原来的有线通信向无线通信转变。随着近些年我国矿产资源的不断开发与利用,建设安全可靠的矿井通信系统成为了矿产高效生产和井下救援的必要措施。根据电磁波在矿井巷道中的传播特征,介绍了经典电磁波传播相关方程及多波模传输理论。为了简化巷道模型,重点分析了空矩形矿井巷道中的电磁波传播形式,并对巷道中存在的倾斜损耗、粗糙损耗等相关损耗进行了分析,最后通过MATLAB仿真分析,选择矿井巷道中适合电磁波传输的最佳频率段。     

矿井中频感应通信系统研究

分析与研究矿井中频感应通信系统,并提出了一种新型的矿井中频数字感应通信系统。这种系统采用连续可变斜率增量调制（ＣＶＳＤ）来实现语音信号的编码、ＧＦＭ调制方式、ＦＤＭＡ、ＰＬＬ频率合成器技术。本系统具有通话质量好、设备简单、抗衰减能力强等特点,适于矿井通信。     

基于光纤以太环网的矿井信息传输平台的研究

结合矿井环境自身的特点,设计了一种新的矿井信息传输平台。该平台以光纤自愈环网为基础传输网络,在采集终端利用有线和无线相结合的通信方式,形成语音、视频与数据实时传输的体系,实现整个矿井数据信息的无缝接入,并对系统中的主要设备进行了详细的分析。该平台对于矿井的安全生产,对推进我国矿山的数字化进程具有重要的指导意义。