基于单权值顺序优化准则的自适应波束优化算法

为了降低自适应天线阵列波束成形算法的复杂度,加快算法的收敛速度,基于单权值顺序优化SWO准则,给出了自适应阵列成形算法权值的快速收敛和更新方法。通过对该算法的理论分析与仿真,结果表明,相对于其它自适应波束优化算法,新方法能获得更高的收敛速度。而且在无须预设参数的前提下,基于单权值顺序优化准则的算法在能够达到与基于最小均方误差准则（MMSE准则）的优化算法相似性能的同时,使运算复杂度下降,收敛速度提高,因而更具有可实现性。     

自适应阵列智能天线抗干扰性能研究

分析了自适应阵列智能天线的基本原理,给出了基于复数LMS算法的自适应阵列智能天线波束形成方法,同时对该智能天线抗干扰性能进行了Matlab仿真,理论分析和仿真结果表明:自适应阵列智能天线阵能够实时地调整天线方向,使天线的主波束对准期望信号方向,零陷对准干扰方向从而抑制干扰信号,在干扰和低信噪比环境下,接收端使用智能天线可以大大降低误码率,该智能天线具有较强的抗干扰性能。     

矿井提升机自适应无线通信系统设计

目前,矿井提升机有线通信系统布线繁琐、检修复杂,而无线通信系统因发射功率、频率和天线辐射方向固定,存在无线通信距离有限、信号无法根据井筒形状和长度灵活覆盖、通信信号不稳定等弊端。针对上述问题,设计了一种矿井提升机自适应无线通信系统。该系统所有设备的数据均通过以太网接口输入,无线通信部分采用接收信号强度自动感知、工作频率和辐射波束自动调整的自适应天线,可以将无线摄像仪、无线电话等矿用设备进行无线互连,实现提升机、罐耳、油缸、钢丝绳及天轮等主要设施的视频监视、数据监测及语音通信。当提升机运行时,系统根据立井井筒的结构、深度与尺寸,自动调整位于井筒顶部的天线的工作参数,使得天线能够始终对准移动中的提升机,通信设备的工作频率和功率始终处于最佳状态,保证了无线信号的良好覆盖。现场应用结果表明,提升机运行时地面调度人员能够实时监视天轮、井筒、罐耳及提升机内部状况,可随时与提升机内人员通话,图像清晰,语音通信流畅,且设备功耗低。     

煤矿井巷无线信道相干带宽的计算

基于矿井巷道电磁波传播多波模理论和射线传播理论,建立了煤矿井巷中无线信号的信道模型。综合考虑传播距离、巷道截面尺寸、载波频率、天线极化、天线位置、介质电参数等影响信道相干带宽的重要参数,推导了煤矿井巷中无线信道相干带宽的公式。在宽为4m、高为3m的矩形巷道仿真上述参数对相干带宽的影响,得出了如下结论:煤矿井巷内的相干带宽与频率成正比,与传播距离、巷道截面尺寸和介质电参数成反比,改变天线在巷道截面的位置对相干带宽影响不大。     

一种新型多波束智能天线的研究

本文介绍了一种新型的定向多波束智能天线,详细地说明了这种定向多波束智能天线的工作原理和信号接收模型.而且与目前研究较多的智能天线技术相比,这种新型的智能天线具有很高的性价比.     

残留频差对自适应阵列天线的影响

自适应阵列天线可以通过数字下变频实现信号正交化,把中频数字信号转换到零中频,然后进行加权求和。分析了变频过程中因没有进行载波同步所导致的残留频差对自适应阵列天线算法的影响。通过详细的理论分析表明,只要上、下变频采用相同本振,残留频差对算法并没有影响,即使对带通采样系统,该结论同样成立。对频谱、阵列增益的仿真证明了理论分析的正确性。     

基于MOPSO算法的卫星共形阵列天线多波束形成

针对共形阵列天线多波束方向图综合问题,提出一种基于最大方向性系数方法得到初始非劣解的多目标粒子群算法,求解满足多个期望波束和低副瓣要求的Pareto最优解。算法首先采用多目标分解策略,由多个单波束最优解的加权线性组合得到近最优解的非劣解。然后结合该非劣解,基于粒子空间和目标空间同时约束的局部搜寻策略,使用多目标粒子群算法优化多个波束,并降低副瓣。仿真结果表明,该算法有效地实现了卫星共形阵列天线的多波束形成和低副瓣,且能快速得到Pareto最优解分布。     

未来移动通信中的核心技术——多天线技术浅析

本文给出了近年来无线移动通信中研究的热点技术即多天线技术的研究现状,浅析了多天线技术中的各类系统的概念、系统模型、系统特征及实现存在的问题,并简要介绍了一些新的研究热点和难点,最后对全文进行了简要总结。     

矿用5G频段选择及天线优化设置研究

矿井无线通信和矿用5G移动通信技术是煤矿智能化关键技术之一。为提高煤矿井下无线传输距离、绕射能力及无线通信系统的稳定性和可靠性,减少基站用量、组网成本和维护工作量,研究了矿用5G工作频段和基站天线位置对无线传输损耗和传输距离的影响。主要结论如下:①煤矿井下无线发射功率受本质安全防爆限制,接收灵敏度受电磁噪声限制,天线增益受本质安全防爆和巷道空间限制。在煤矿井下无线发射功率、接收灵敏度、天线增益受限的情况下,应通过优选无线工作频段和优化天线设置位置,提高矿井无线传输距离和绕射能力,提高系统稳定性和可靠性,减少基站用量、组网成本和维护工作量。②矿用5G工作频段应优选700 MHz。煤矿井下700 MHz频段与现有5G其他工作频段2.6,3.5,4.9 GHz相比,具有无线传输损耗小、无线传输距离远、绕射能力强、基站用量少、组网成本低和维护工作量小等优点。③提出的传输损耗/位置变化率分析方法便于分析巷道横向不同区域位置变化引起的无线传输损耗变化情况。④无线基站天线应靠近巷帮设置,距巷帮不小于0.01 m,垂向位于巷道高度约2/5处。这样既不影响行人和行车、便于安装维护,也可以满足无线传输损耗较小、无线传输距离较远的要求。⑤矿用手机、人员定位卡、便携式无线甲烷检测报警仪、多功能无线矿灯、便携式无线摄像机、便携式无线仪器设备、可穿戴无线设备、车辆定位卡、车载无线设备、无线摄像机、无线传感器、物联网设备等无线终端,在不影响使用的条件下应尽量靠近巷道中心,以提高无线传输距离。     

煤矿井巷锚杆支护施工的认识与实践

结合自己多年的工作实践经验,阐述了锚杆支护的特点、锚杆支护原理、锚杆常用的种类及锚固方式、锚杆支护三径匹配、锚杆支护施工工艺、锚杆支护工作的注意事项及其质量要求,并介绍了施工中的一些认识和体会。     

煤矿绿色无线通信关键技术探讨

从透地通信、感应通信、漏泄通信、小灵通通信、WiFi通信及3G通信等煤矿无线通信技术的现状出发,分析了现有煤矿无线通信技术存在的问题;结合绿色无线通信的概念和特点,详细介绍了煤矿无线通信网络能效分析、煤矿绿色无线通信标准建立、高能效覆盖方法设计、无线网络协作通信技术及高能效实时传输技术等煤矿绿色无线通信的关键技术。     

煤矿安全监控系统升级改造及关键技术研究

指出目前煤矿安全监控系统应用中存在的主要问题是传感器性能、供电不稳定,传输线路易受干扰,系统技术水平有差异,相关标准不完善等;分析了《煤矿安全监控系统升级改造技术方案(征求意见稿)》中关于系统功能、性能、通信接口等方面的技术要求;结合《煤矿安全监控系统升级改造技术方案(征求意见稿)》相关要求,提出了新一代煤矿安全监控系统的设计方案,着重介绍了新一代煤矿安全监控系统采用的关键技术,包括新型数字传感技术,多系统数据融合技术,分布式、事件本地、异地控制技术,电磁兼容技术,设备故障诊断技术,即插即用技术,断线续传技术等。     

智慧矿山概念及关键技术探讨

从国内外矿山信息化建设的现状出发,阐述了智慧矿山的概念及特点;详细介绍了空间信息技术、云网融合技术、矿山技术规范和标准、数据挖掘技术、三维模拟和虚拟现实、智能采矿和服务技术、安全保障体系等智慧矿山的关键技术;给出了智慧矿山的研究意义。     

智能矿山建设实践及关键技术

目前对智能矿山概念、发展规划的研究较多,对智能化建设成果和关键技术的研究较少。基于智能矿山建设的5层技术架构,以大柳塔煤矿智能化建设为例,论述了综采、掘进、运输、供电、供排水等系统的智能化建设情况及成效:共取消井下固定岗位约100个,减少作业人员200余人,降低人工成本4000万元/a,节约工业水电消耗30%,提高设备利用率5%,提高全员工效10%。指出智能矿山建设的关键点在于拓宽网络通道、统一各子系统接口、关联设备安全可靠和配备专业人才队伍,由此总结了目前智能矿山建设中存在的难点,并有针对性地提出了要攻关的关键技术,包括自动割煤、移动设备人员接近探测、无线传感、集中加油、井口智能安检、无人驾驶等。     

煤矿监控新技术与新装备

分析了2004—2013年全国煤炭产量、事故总量、百万吨死亡率和重特大事故变化情况:煤炭产量平均每年增长1.94亿t,事故起数平均每年减少337起,死亡人数平均每年减少551人,百万吨死亡率平均每年减少0.310。提出了低瓦斯和高瓦斯矿井宜选用热催化矿用甲烷传感器;煤(岩)与瓦斯突出矿井宜选用矿用激光甲烷传感器;回采工作面上隅角、掘进工作面、高冒地点、采掘设备、运输设备等宜采用矿用无线传感器,并通过无线输电解决矿用无线传感器供电问题;救护队超前有害气体探测、采空区气体探测、高冒顶板等人员不便到达的地点气体探测宜采用矿用气体遥测传感器;传感器自动调零适用于便携式气体检测仪和无线传感器。提出矿用分布式光纤测温系统监测采空区火灾的轴向布置和蛇形布置方法;煤矿井下胶带、电缆和电气设备火灾监测宜采用矿用分布式光纤测温系统。提出自动化采煤宜采用基于采煤模型的记忆割煤、远程控制方法;带式输送机节能控制宜选用激光胶带秤;矿井供电系统宜采用矿用光纤纵差保护和光纤闭锁综合防越级跳闸系统。     

故障诊断技术在煤矿机械设备中的应用

介绍了煤矿机械设备维修、维护的类型,指出以故障诊断技术为基础的预知性维修和主动预防性维护是煤矿机械设备维护、维修的发展主流,阐述了常用的几种煤矿机械设备故障诊断方法,概述了煤矿机械设备故障诊断技术的研究热点与发展趋势。     

煤矿事故特点与煤矿通信、人员定位及监视新技术

分析了2009—2013年全国煤矿较大及以上瓦斯、水害和顶板事故特点:发生在采掘工作面事故最多,事故起数和死亡人数分别占78.54%和78.80%。提出移动通信、广播通信、救灾通信系统不宜用作矿井应急通信系统;矿井透地通信系统可用作矿井应急通信系统,但性价比低。提出将矿用有线调度通信系统用作矿井应急通信系统,具有性价比高的优点:将电缆埋入巷帮与底板夹角处;将井下电话机设置在硐室内,并加强防护;减少电缆接头,提高电缆接续的防水性能。分析了煤矿井下"智慧线"通信存在的问题:无中继传输距离短;本质安全型防爆制约供电距离;不能用于大容量主干传输;易发生短路等故障;外护套不耐爆等。     

煤炭智能化开采模式和关键技术研究

针对智能化开采的概念、模式和技术存在模糊的现状,简述了无人化技术、智能化技术和数字化技术的概念和区别。结合采煤技术发展的历程,基于采煤技术手段的变革,提出了智能化开采的2种技术模式:智能自适应开采技术模式和工作面自动化+可视化远程干预半智能开采技术模式,分别对这2种技术模式的关键技术进行了分析研究。研究结果表明,2种技术模式皆能实现智能开采并满足实际应用需求,未来趋向于2种模式交叉并列发展,以实现采煤工作面的智能控制。     

星地WiFi关键技术研究综述

低地球轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星到地面之间的无线保真(Wireless Fidelity,WiFi)通信系统当前已经获得了广泛关注,针对LEO卫星信道的高误码、长时延等特点,文章总结并提出了采用帧的分片与聚合、选择重传与块确认、插入导频等方法对802.11g进行改进,这些方法的研究总结对LEO星地WiFi的实现具有重要意义。