基于OFDM的远距离磁感应透地通信方法_中国煤炭行业知识服务平台

基于OFDM的远距离磁感应透地通信方法

煤炭学报
网络首发时间：2024-12-04 08:58:47

作者

王羿帆杨维
单位

北京交通大学电子信息工程学院
摘要

磁感应透地通信方式的传输信道稳定但可用通信带宽较窄，难以在较远的通信距离下承载进行实时语音通话需要的信息传输速率，不利于矿井下应急救援工作的开展。为了在有限的通信带宽内实现对实时语音信号的远距离透地传输，提出了一种基于正交频分复用(OFDM)的远距离磁感应透地通信方法。针对远距离磁感应透地通信方式收发线圈间耦合作用较弱的特点，提出了一套基于单轴发射线圈和三轴正交接收线圈的磁感应透地通信系统模型，并建立了相应收发回路的等效电路模型。以此为基础，对使用三轴正交接收天线时磁感应透地通信信道的等效路径损耗特点和可用带宽大小进行了表征。针对远距离磁感应透地通信方式信道可用带宽较窄并且路径损耗会随着通信距离变远而快速增加的特点，提出利用OFDM进行二级调制来增加频带利用率。给出了更加适合远距离磁感应透地通信方式的OFDM设计参数，从而将磁感应透地通信系统使用低进制码元进行远距离语音通话时占用的通信带宽压缩到了磁感应透地通信信道的可用带宽以内。通过仿真分析比较了远距离磁感应透地通信系统分别使用基于高进制码元的单载波调制和基于低进制码元的OFDM调制时对实时语音信息的透地传输效果。研究结果表明与基于单载波调制的方案相比，基于OFDM调制方案的磁感应透地通信系统能够对实时语音信号实现更远距离的透地传输。
关键词

磁感应透地通信语音通话远距离正交频分复用
文章目录

1系统模型
2路径损耗与带宽
3 远距离实时透地语音通话方法
3.1 基于单载波调制的磁感应透地通信系统
3.2 基于OFDM的磁感应透地通信系统
4 结论
引用格式

王羿帆,杨维.基于OFDM的远距离磁感应透地通信方法[J/OL].煤炭学报,1-11[2024-12-04].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.1192.