基于礦井通信的自適應(yīng)OFDM調(diào)制解調(diào)方案的研究.pdf

1、目前，我國煤礦井下通信系統(tǒng)以光纖傳輸為主，具有通信容量大、傳輸損耗低、抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)面臨著成本高、維護(hù)復(fù)雜、現(xiàn)場施工難度大等缺點(diǎn)。研究并設(shè)計(jì)一種低成本、安裝便捷且能滿足井下多種通信需求的系統(tǒng)具有重要的意義。
　　本文以自適應(yīng)OFDM技術(shù)為基本理論，結(jié)合雙絞線的傳輸特性，采用多用戶共享同一對(duì)雙絞線的思路，提出了一種基于雙絞線的自適應(yīng)OFDM調(diào)制解調(diào)方案來解決煤礦井下通信問題，具有成本低、安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，所提供的通

2、信速率可以滿足井下多種通信業(yè)務(wù)的需求。首先對(duì)礦井OFDM雙絞線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要介紹，接著分析了多用戶OFDM系統(tǒng)中的自適應(yīng)分配算法，并將速率自適應(yīng)分配算法應(yīng)用到雙絞線OFDM系統(tǒng)中；然后根據(jù)所需要的通信距離和實(shí)際測試的雙絞線信道參數(shù)設(shè)計(jì)了自適應(yīng)OFDM通信方案，在該方案中，用戶利用接收的突發(fā)幀的幀檢測頭估計(jì)出通信距離，并選擇相應(yīng)的調(diào)制參數(shù)來實(shí)現(xiàn)通信；接著詳細(xì)設(shè)計(jì)了物理層的調(diào)制解調(diào)方案，并在Matlab上進(jìn)行了仿真，最后將仿真數(shù)據(jù)導(dǎo)

3、入任意波形發(fā)生器中，在基于波形發(fā)生器、雙絞線、接收板和示波器構(gòu)成的半實(shí)物化驗(yàn)證平臺(tái)上對(duì)該方案進(jìn)行了測試。最終測試結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的雙絞線自適應(yīng)OFDM方案既能滿足礦井對(duì)遠(yuǎn)距離通信要求(最遠(yuǎn)達(dá)到15Km)，也能滿足井下多種通信業(yè)務(wù)對(duì)通信速率的要求(近距離情況下達(dá)到3Mbps，遠(yuǎn)距離情況下達(dá)到307Kbps)。本課題提出的基于自適應(yīng)OFDM的長距離雙絞線寬帶通信系統(tǒng)，一方面解決了光纖系統(tǒng)的高成本、現(xiàn)場施工難度大等問題，另一方面很好的滿足井下