【摘 要】
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我国煤矿众多,煤矿生产的自动化既可以保证煤炭开采的高效、高产,又能够保证煤矿生产安全,故煤炭行业对生产过程的自动化要求越来越高。但是一直以来,煤矿井下信号传输技术发展缓
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我国煤矿众多,煤矿生产的自动化既可以保证煤炭开采的高效、高产,又能够保证煤矿生产安全,故煤炭行业对生产过程的自动化要求越来越高。但是一直以来,煤矿井下信号传输技术发展缓慢,并没有形成覆盖全矿井的通信网络系统。如何实现煤矿井下稳定、可靠的通信,成为当今煤炭行业发展亟需解决的问题。 煤矿井下通信环境恶劣,导致井下通信设施布置十分困难;物理环境恶劣,环境潮湿且存在爆炸性气体;普遍存在无线通信障碍。现有的通信方式难以满足高效、安全生产,本文提出基于CLUSTER-OFDM的煤矿井下低压电力线通信技术,该技术运用已有的低压电力线作为传输媒介,节约了成本;同时,CLUSTER-OFDM技术可降低通信系统的峰均功率比,提高系统的通信性能。本文的主要工作和研究内容如下: (1)总结低压电力线信道的衰减特性、噪声特性、阻抗特性、多径特性和时变特性,并针对其中的衰减特性和噪声特性进行建模分析; (2)分析低压电力线的通信特点及工作原理,总结常用的低压电力线通信技术,指出各种通信技术的优点及存在的不足,提出将OFDM技术应用于低压电力线通信线路中,可提高数据的传输速率; (3)研究分析OFDM的基本原理、通信特点及其优缺点,针对OFDM技术在煤矿井下进行数据传输存在的问题,提出了三种煤矿井下基于OFDM的相关改进算法。 (4)针对系统的峰均功率比过高问题,提出将CLUSTER-OFDM技术应用于煤矿井下低压电力线通信中,并建立出算法,通过MATLAB仿真实验,得出CLUSTER-OFDM技术能有效地降低峰均功率比,该方法具有一定的可行性。
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