受限空間寬帶無線信道統(tǒng)計(jì)建模及OFDM調(diào)制技術(shù)研究.pdf

1、受限空間是與自由空間相對(duì)而言的，受限空間主要包括：室內(nèi)傳播環(huán)境、地鐵、隧道、地下商場(chǎng)和地下煤礦開采環(huán)境等。本文中，主要對(duì)煤礦井下巷道這一類受限空間中的電波傳播特性進(jìn)行了研究。 近年來，我國(guó)煤礦事故頻繁發(fā)生，造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。煤礦井下需要建立靈活、可靠的預(yù)警監(jiān)控通信系統(tǒng)，這對(duì)提高井下安全生產(chǎn)和搶險(xiǎn)救災(zāi)，保障國(guó)家財(cái)產(chǎn)和礦工生命安全具有重要意義。 準(zhǔn)確的信道傳播特性描述是建立上述可靠通信系統(tǒng)的基本保障。然而，目前煤礦

2、井下并沒有完善的信道傳播模型。因此，本文深入研究煤礦井下巷道環(huán)境中的電波傳播特性，建立井下寬帶信道統(tǒng)計(jì)傳播模型，這對(duì)于其他受限空間，如地鐵、隧道等環(huán)境中的電波傳播特性研究具有參考意義。此外，還根據(jù)井下無線信道的傳播特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了井下OFDM通信系統(tǒng)參數(shù)。 文中主要研究了煤礦井下的噪聲特點(diǎn)和電波傳播特性。首先根據(jù)井下開采設(shè)備功率大、啟動(dòng)頻繁的特點(diǎn)，分析井下噪聲主要分為加性高斯白噪聲和脈沖干擾。然后，研究了煤礦巷道截面尺寸、粗糙程度、

3、傾斜角度、工作頻率等對(duì)大尺度衰落傳輸損耗的影響。最后，研究了井下無線電波的小尺度多徑傳播。根據(jù)多徑在井下這一特殊傳播環(huán)境中的傳播特點(diǎn)，建立了井下參數(shù)可變的Nakagami寬帶信道統(tǒng)計(jì)傳播模型，并對(duì)模型進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明，在超高頻，煤礦巷道信道中傳播時(shí)延均方根隨著載波頻率的增加而增加，這些結(jié)果與已有的井下典型測(cè)量結(jié)果相一致，表明了所建模型的正確性。 煤礦井下多徑傳播現(xiàn)象復(fù)雜，而OFDM調(diào)制技術(shù)通過串并變換及循環(huán)前綴技術(shù)，可以