基于漏泄波導構建礦井無線通信系統(tǒng)研究.pdf

1、在處于地層深處的礦井巷道內(nèi)，通信空間狹窄受限，依靠漏泄電纜的通信系統(tǒng)得到了廣泛應用。利用漏泄電纜縱向導引電磁波，同時通過表面的縫隙結構向外輻射電磁波，使巷道內(nèi)部有足夠的無線電磁場，實現(xiàn)移動臺之間或移動臺與基站間的可逆耦合。由于漏泄電纜的一般工作頻率不超過1GHz，無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸速率要求越來越高，需要尋求其他傳輸媒介來滿足通信系統(tǒng)的高頻段工作范圍。論文基于漏泄波導工作頻率高、縱向衰減小以及傳輸速率高等優(yōu)點，提出由漏泄波導代替漏泄電纜

2、來構建礦井通信系統(tǒng)，主要完成了以下幾方面的工作:
　　(1)在漏泄波導縫隙結構的基礎上，提出將漏泄波導應用于礦井漏泄通信系統(tǒng)中。根據(jù)礦井巷道內(nèi)部復雜環(huán)境特點，建立了漏泄波導HFSS仿真分析模型。研究了在復雜巷道環(huán)境中漏泄波導的輻射特性，通過仿真得出在煤塵層覆蓋、雜質(zhì)結塊堵塞和內(nèi)部積水影響下，均會對漏泄波導的輻射信號造成不同程度地減小。證明了漏泄波導在礦井通信系統(tǒng)中的應用可行性，也為實際安裝提供了建議。
　　(2)為提高由漏泄

3、波導構建的通信系統(tǒng)生存性，采用了在主通信線路上配置冗余線路的方法。給出并分析了四種不同冗余方式下的網(wǎng)絡結構，通過仿真對比不同網(wǎng)絡結構的生存性，將四種冗余結構的優(yōu)缺點進行了對比，發(fā)現(xiàn)采用雙豎井環(huán)形冗余結構或者全冗余備份結構時的系統(tǒng)生存性較高，為實際礦井通信系統(tǒng)的構建提供了參考數(shù)據(jù)。
　　(3)研究了漏泄波導通信系統(tǒng)的信道容量。在鏈路預算的基礎上，將漏泄波導作為有線信道進行分析的方法。使用香農(nóng)信道容量和多種調(diào)制方式下的信道容量來分析通