空分多址技術(shù)在煤礦通信中的應(yīng)用前景
- 期刊名字:徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版
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- 論文作者:徐永剛,王丹
- 作者單位:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院
- 更新時(shí)間:2020-03-23
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第27卷第3期徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版2012年9月VoL. 27 No. 3Journal of Xuzhou Institute of Technology (Natural Sciences Edition)Sep.2012空分多址技術(shù)在煤礦通信中的應(yīng)用前景徐永剛,王丹(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院,江蘇徐州221008)摘要:空分多址(SDMA)技術(shù)是智能天線技術(shù)的集中體現(xiàn),該技術(shù)通過用戶空間特征的差異,用陣列天線實(shí)現(xiàn)同一信道中多個(gè)用戶的同步通信,同時(shí)把通信系統(tǒng)可利用的資源擴(kuò)展到空間域.空分多址技術(shù)通過信號(hào)不同的空間傳播路徑來區(qū)分用戶,并且該技術(shù)又可以與其他的多址方式相互兼容.使用這種技術(shù)可以大大提高通信系統(tǒng)的功能,煤礦井下無(wú)線通信是一個(gè)技術(shù)難度較大的課題,巷道條件對(duì)電磁波傳輸影響很大,并且電磁波在礦井巷道和工作面內(nèi)的傳播是非自由空間,存在嚴(yán)重的多徑衰落現(xiàn)象.SDMA技術(shù)應(yīng)用中有減小多徑效應(yīng)的功能,將其應(yīng)用在煤礦井下會(huì)給未來煤礦井下通信質(zhì)量的提高和改善帶來巨大突破關(guān)鍵詞:空分多址;智能天線;通信系統(tǒng);煤礦中圖分類號(hào):TN929.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674358X(2012)030051-05煤礦安全一直是煤礦生產(chǎn)中最受關(guān)注的問題.然而煤礦通信系統(tǒng)對(duì)于采煤生產(chǎn)來說同樣至關(guān)重要,煤礦通信系統(tǒng)分為礦區(qū)地面通信系統(tǒng)和煤礦井下通信系統(tǒng)兩部分,隨著地面現(xiàn)有移動(dòng)通信系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,礦區(qū)地面的通信系統(tǒng)很穩(wěn)定且可靠,逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、程控化、網(wǎng)絡(luò)化.煤礦生產(chǎn)基本都是在地下進(jìn)行的,環(huán)境不同于地面,一切都在人的控制和監(jiān)測(cè)范圍,井下的環(huán)境比較復(fù)雜,機(jī)車人員活動(dòng)頻繁,巷道狹小,環(huán)境惡劣故而使得煤礦井下巷道和巖層的電磁特性更加復(fù)雜.在這種充滿發(fā)射波和反射波的傳播環(huán)境下,數(shù)據(jù)在信道中傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的碼間干擾,繼而限制了無(wú)線通信空分多址技術(shù)及智能天線的發(fā)展為通信系統(tǒng)的改善帶來了很多的新方法和解決思路.智能天線匯聚了已有的多址(FDMA、TDMA、CDMA)方式,又將第四種多址方式—SDMA(空分多址)納入應(yīng)用,從而增加了容量.智能天線的本質(zhì)用戶2用戶1是采用自適應(yīng)的方法對(duì)應(yīng)用空間進(jìn)一步的開發(fā)和利用.其主要利用空間位置的不同來區(qū)分不同的用戶,即150使在相同的頻率、相同地址碼或相同時(shí)隙的情況下,仍然可以根據(jù)信號(hào)不同的空間傳播路徑來區(qū)分,從而支持多址的通信完成多個(gè)用戶間的有效分離.理想的SDMA能夠?yàn)槊總€(gè)用戶提供獨(dú)立的空間信道,根據(jù)用戶在空間傳播的不同路徑同時(shí)對(duì)多個(gè)移動(dòng)用戶進(jìn)行波210束跟蹤,如圖1所示,SDMA為多個(gè)用戶提供多址通信.用戶3SDMA的這種增加信道容量的方式與其他的240300CDMA等多址技術(shù)的方式完全兼容2,智能天線的這270一優(yōu)點(diǎn)使得系統(tǒng)的容量增大,同時(shí)系統(tǒng)的抗干擾能力圖1SDMA為每個(gè)用戶建立空間信道和頻譜的利用率都會(huì)得到進(jìn)一步的提高,SDMA為解收稿日期:2011-1225作者簡(jiǎn)介:徐永剛(1977-),男,四川平昌人,講師,博士,碩士生導(dǎo)師,主要從事智能信息處理及通信軟件平臺(tái)方面的研究51徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2012年第3期決當(dāng)前移動(dòng)通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)和問題提供了新的技術(shù)支持和新的解決方案1空分多址技術(shù)1.1空分多址技術(shù)的研究背景智能天線也叫自適應(yīng)陣列天線,它由天線陣、波束形成網(wǎng)絡(luò).它通過滿足某種準(zhǔn)則的算法去調(diào)節(jié)各陣元信號(hào)的加權(quán)幅度和相位,從而調(diào)節(jié)天線陣列的方向圖形狀,達(dá)到增強(qiáng)所需信號(hào)抑制干擾信號(hào)的目的.智能天線技術(shù)適宜于TDD方式的CDMA系統(tǒng),能夠在較大程度上抑制多用戶干擾,提高系統(tǒng)容量.但是由于存在多徑效應(yīng),每個(gè)天線均需一個(gè)Rake接收機(jī),從而使基帶處理單元復(fù)雜度明顯提高.智能天線通常包括多波束智能天線和自適應(yīng)陣智能天線.智能天線最初廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、聲納及軍事通信領(lǐng)域,由于價(jià)格等因素直未能普及到其它通信領(lǐng)域近年來,現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展迅速,數(shù)字信號(hào)芯片處理能力不斷提高,芯片價(jià)格已經(jīng)可以為現(xiàn)代通信系統(tǒng)所接受.同時(shí),利用數(shù)字技術(shù)在基帶形成天線波束成為可能,以此代替模擬電路形成天線波束的方法,提高了天線系統(tǒng)的可靠性與靈活程度,智能天線技術(shù)因此開始在移動(dòng)通信中得到應(yīng)用.另一方面移動(dòng)通信用戶數(shù)增加迅速,人們對(duì)移動(dòng)通話質(zhì)量的要求也不斷提高,這要求蜂窩小區(qū)在大容量下仍有高的話音質(zhì)量.使用智能天線可以在不顯著增加系統(tǒng)復(fù)雜度的情況下滿足服務(wù)質(zhì)量和擴(kuò)充容量的需要.不同于常規(guī)的扇區(qū)天線和天線分集方法,通過在基站使用全向收發(fā)智能天線,可以為每個(gè)用戶提供一個(gè)窄的定向波束,使信號(hào)在有限的方向區(qū)域發(fā)送和接收,充分利用了信號(hào)發(fā)射功率,降低了信號(hào)全向發(fā)射帶來的電磁污染與相互干擾.不同于傳統(tǒng)的時(shí)分多址(TDMA)頻分多址(FDMA)或碼分多址(CDMA)方式,智能天線引人了SDMA方式,在時(shí)隙、頻率或地址碼都相同的情況下,用戶仍可以根據(jù)信號(hào)不同的空間傳播路徑而區(qū)分1.2空分多址技術(shù)的概念SDMA體制使用陣列天線,通過在角度域上提供的虛信道來控制空間.空分多址技術(shù)是在一個(gè)小區(qū)內(nèi)使用相同的時(shí)隙、相同的工作頻率和相同的擴(kuò)頻碼,通過不同的波束為眾多用戶服務(wù).SDMA通過用陣列天線來提供對(duì)空間的動(dòng)態(tài)控制,從而增加了一個(gè)維度.圖2中所示,不同方向上的移動(dòng)臺(tái)(MS)、基站(BS)采用陣列信號(hào)處理技術(shù)形成了具有不同指向的波束來分別與各移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信,從而實(shí)現(xiàn)了空分多址空分多址技術(shù)的基本思想是使能量沿著各個(gè)用戶方向傳輸MSi般情況下,移動(dòng)的速度取決于用戶的移動(dòng)速率和空間位置,故而MS口在基站一側(cè)所接收到用戶信號(hào)的DOA、多徑等特征和多普勒頻移MSN也就不相同.空分多址技術(shù)就是利用存在的這些特征差異,根據(jù)陣列天線在不同用戶方向上形成的定向波束,同時(shí)在同一個(gè)信道上發(fā)送和接收多個(gè)用戶的信號(hào)且不發(fā)生互相干擾的情況下實(shí)現(xiàn)了它的功能3.并且空分多址技術(shù)使得通信資源不再局限在時(shí)間和頻率域,而是已經(jīng)拓寬到了空間域.這也是SDMA的最大不同之處個(gè)非常理想的空分多址系統(tǒng)可以為每個(gè)用戶形成不同的波圖2空分多址示意圖束,使用戶始終處于波束的中心,通過基站跟蹤用戶的具體位置來實(shí)現(xiàn).即用戶可以使用同一時(shí)間同一信道實(shí)現(xiàn)雙向通信.SDMA有自適應(yīng)多波束形成和固定多波束切換這兩種工作方式,這種多波束可以提高通信系統(tǒng)的信噪比和誤碼率從而可以提高系統(tǒng)的整體容量.同時(shí)SDMA可以自適應(yīng)地調(diào)節(jié)天線增益,從而較好的解決遠(yuǎn)近效應(yīng)1.3智能天線的工作原理智能天線包括射頻天線陣列部分和信號(hào)處理部分,其中信號(hào)處理部分根據(jù)得到的關(guān)于通信情況的信息,實(shí)時(shí)地控制天線陣列的接收和發(fā)送特性這些信息可能是接收到的無(wú)線信號(hào)的信息,在使用閉環(huán)反饋的形式時(shí),也可能是通信端關(guān)于發(fā)送信號(hào)接收情況的反饋信息.把具有相同極化特性、各向同性及增益相同的天線陣元,按一定的方式排列,構(gòu)成天線陣列構(gòu)成陣列的陣元可按任意方式排列,通常是按直線等距、圓周等距或平面等距排列,其間距通常取工作波長(zhǎng)的一半,并且取向相同.智能天線系統(tǒng)由天線陣列部分、陣列形狀、模數(shù)轉(zhuǎn)換等幾部分組成,如圖3所示.實(shí)際智能天線結(jié)構(gòu)比圖3要復(fù)雜,因?yàn)閳D3中表示的是單個(gè)用戶·52·徐永剛,等:空分多址技術(shù)在煤礦通信中的應(yīng)用前景情況,假如在一個(gè)小區(qū)中有K個(gè)用戶,則圖3中僅天線陣列和模數(shù)轉(zhuǎn)換部分可以共用,其余自適應(yīng)數(shù)字信號(hào)處理器與相應(yīng)的波束形成網(wǎng)絡(luò)需要每個(gè)用戶一套,共K套.以形成K個(gè)自適應(yīng)波束跟蹤K個(gè)用戶,被跟蹤的用戶為期望用戶,剩下的(K-1)均為干擾用戶,智能天線可以按通信的需要在有用信號(hào)的方向提高增益在干擾源的方向降低增益.因此,智能夭線系統(tǒng)的應(yīng)用可以帶來提高系統(tǒng)容量、減小衰減、抗干擾能力較強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)定位、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理能力等好處天線陣模數(shù)轉(zhuǎn)換波束形成網(wǎng)絡(luò)本地參考信號(hào)Aa2(o) aDiN wyY(r)轉(zhuǎn)〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓≥〓Es(c)自適應(yīng)算法信號(hào)入射角數(shù)字信號(hào)處理器自適應(yīng)數(shù)字信號(hào)處理器圖3智能天線原理圖2煤礦井下的通信技術(shù)及存在問題現(xiàn)代化煤炭工業(yè)的發(fā)展,需要髙效安全穩(wěn)定的煤礦信息通信系統(tǒng).提岀并實(shí)現(xiàn)安全可靠的煤礦通信系統(tǒng)對(duì)于煤礦的安全生產(chǎn)及井下工人的生命安全具有極大的保障和重大的現(xiàn)實(shí)意義,然而井下電磁波環(huán)境十分復(fù)雜,空間受限、非視距傳播和多徑衰落以及機(jī)電噪聲的影響使得井下通信質(zhì)量難以保證.多年來煤礦井下通信技術(shù)的發(fā)展大大于落后地面通信技術(shù)的發(fā)展2.1煤礦井下無(wú)線信道特征礦井無(wú)線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)離不開對(duì)礦井信道特性的研究,作為一種空間受限、傳輸路徑呈不規(guī)則導(dǎo)管狀的傳輸信道,有著與地面一般無(wú)線信道的共性的方面,也有自身獨(dú)特的形狀煤礦井下的通信存在多徑傳播現(xiàn)象明顯,發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的障礙物及井下復(fù)雜的環(huán)境會(huì)造成頻繁的發(fā)生折射、反射、散射現(xiàn)象等,致使到達(dá)接收機(jī)的信號(hào)是由多個(gè)路徑的信號(hào)合成,產(chǎn)生多徑效應(yīng),而且井下環(huán)境特殊,電磁波傳輸?shù)木嚯x僅百米,故接收點(diǎn)的信號(hào)也十分微弱.在煤礦井下接收機(jī)接收到的信號(hào)為時(shí)變信號(hào)且井下機(jī)電噪聲干擾比較大時(shí),井下電磁波多徑衰落比較嚴(yán)重2.2煤礦井下通信研究現(xiàn)狀及存在問題由于井下無(wú)線環(huán)境十分惡劣,井下無(wú)線通信是一個(gè)技術(shù)難度較大的課題.首先,巷道條件對(duì)電磁波傳輸影響很大.電磁波在礦井巷道和工作面內(nèi)的傳播是一非自由空間,存在嚴(yán)重的多徑衰落現(xiàn)象;其次,巷道和工作面頂?shù)装宕嬖谄鸱?并且在水平方向根據(jù)煤層和巖層的走向變化會(huì)形成各種彎度,非視距的無(wú)線通信大大降低了無(wú)線信號(hào)的傳輸距離;再次,無(wú)線電波(尤其是短波和超短波)在井下傳播受到的傳輸衰減很大,天線的發(fā)射效率很低.井下機(jī)電設(shè)備配置量很大、功率高、啟動(dòng)頻繁,所產(chǎn)生的電氣噪聲頻譜寬、電平高,對(duì)有用信號(hào)的影響巨大,這使得井下通信更加困難電磁波在礦井巷道中傳播衰耗嚴(yán)重,無(wú)線通信距離短,已成為制約有效實(shí)現(xiàn)礦井巷道中無(wú)線通信的瓶頸問題隨著通信技術(shù)的發(fā)展與國(guó)家對(duì)礦山數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的推進(jìn)工作以及對(duì)煤礦生產(chǎn)安全的高度重視,煤礦的通信技術(shù)通訊條件水平得到了很大的提高.煤礦井下無(wú)線通信技術(shù)大量興起,井下的通訊設(shè)備由最初的防爆電話演變?yōu)楝F(xiàn)在廣泛使用的移動(dòng)通信設(shè)備和系統(tǒng),用戶可攜帶手機(jī)隨時(shí)隨地進(jìn)行井下工作的溝通和安排,為煤礦的生產(chǎn)提供了方便,同時(shí)工作效率大大得到了提高.下一代網(wǎng)絡(luò)WLAN的發(fā)展為通信技術(shù)發(fā)展的主·53徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2012年第3期流,尤其是無(wú)線通信技術(shù) Zigbee和Wi-Fi技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛,最終在煤礦將形成電纜與光纜、固定與移動(dòng)、有線和無(wú)線相混合的大容量、多信道、多功能的全覆蓋移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)下一代網(wǎng)絡(luò)采用2.4GHz頻率傳輸,帶寬最高可達(dá)54Mb/s,在家庭、企業(yè)內(nèi)部可用于數(shù)據(jù)傳輸.此系統(tǒng)有著極高的傳輸速率,且協(xié)議公開,很適合作為下一代通訊系統(tǒng)的平臺(tái).目前已有廠家在此技術(shù)領(lǐng)域展開研究,發(fā)展應(yīng)用于煤礦井下的WLAN無(wú)線通信系統(tǒng).井下WLAN無(wú)線通信系統(tǒng)可解決井下用戶的語(yǔ)音通訊、人員定位問題,并且井下無(wú)線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,組網(wǎng)靈活,使用范圍廣泛,方便煤礦的人員管理和環(huán)境監(jiān)測(cè)目前針對(duì)煤礦用戶存在的通訊不暢、系統(tǒng)繁多、維護(hù)復(fù)雜等安全隱患難題,從根本上解決有很大困難煤礦井下的通信存在多徑傳播現(xiàn)象明顯,空間和環(huán)境復(fù)雜,同時(shí)電磁波多徑衰落比較嚴(yán)重.無(wú)線傳輸效率大大降低,解決這個(gè)問題迫在眉睫,也是解決井下無(wú)線傳輸?shù)年P(guān)鍵3空分多址技術(shù)在煤礦井下的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)與多址技術(shù)結(jié)合的方式是一種新的思路和方法,目前一些礦區(qū)的信息通信系統(tǒng)只是為一種應(yīng)用來設(shè)計(jì)的,但是下一代通信系統(tǒng)會(huì)將多種功能和應(yīng)用結(jié)合在一起.為了達(dá)到高速率并且具有足夠的能力克服煤礦井下通信系統(tǒng)中的信道多徑效應(yīng)、多種調(diào)制方式兼容性以及衰落的影響等問題,考慮到SDMA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),可以嘗試將SDMA技術(shù)應(yīng)用在煤礦通信系統(tǒng)中3.1空分多址技術(shù)的優(yōu)勢(shì)智能天線在移動(dòng)通信中的用途主要包括抗衰落、抗干擾、增加系統(tǒng)容量以及移動(dòng)臺(tái)的定位.空分多址技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在移動(dòng)通信中的優(yōu)勢(shì)很明顯,煤礦井下的通信比井上更復(fù)雜,環(huán)境更惡劣,因此更需要好的通信來保證井下生產(chǎn)安全有效的進(jìn)行1)抗衰落性:采用智能天線控制接收方向,天線自適應(yīng)地構(gòu)成波束的方向性,使得延遲波方向的增益最小,減少信號(hào)衰落的影響.智能天線還可以用于分集,減少衰落2)抗干擾性:高增益、窄波束智能天線陣用于 WCDMA基站,可減少移動(dòng)臺(tái)對(duì)基站的干擾,改善系統(tǒng)性能.抗干擾應(yīng)用的實(shí)質(zhì)是空間域?yàn)V波.增加系統(tǒng)容量:為了滿足移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的巨大需求,應(yīng)盡量擴(kuò)大現(xiàn)有基站容量和覆蓋范圍.要盡量減少新建網(wǎng)絡(luò)所需的基站數(shù)量,就必須通過各種方式提高頻譜利用效率.方法之一是采用智能天線技術(shù),用多波束板狀天線代替普通天線4)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)定位:目前蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)只能確定移動(dòng)臺(tái)所處的小區(qū).如果基站釆用智能天線陣,旦收到信號(hào),即對(duì)天線元所連接收機(jī)產(chǎn)生的響應(yīng)作相應(yīng)處理,獲得該信號(hào)的空間特征矢量及矩陣,由此獲得信號(hào)的功率估值和到達(dá)方向,即用戶終端的方位3.2空分多址技術(shù)對(duì)于多徑效應(yīng)的處理基于空分多址技術(shù)的眾多優(yōu)點(diǎn),將其應(yīng)用在煤礦井下具有很好的發(fā)展前景.多徑傳播會(huì)引起時(shí)延擴(kuò)展,采用空分多址技術(shù)可以通過它形成的定向波束改變其它方向因時(shí)延帶來的信號(hào),故而利用空分多址技術(shù)可以對(duì)煤礦井下信道中的多徑效應(yīng)問題有很好的解決和改善.針對(duì)多徑傳播引起的干擾,接收機(jī)需采用基于逆濾波的均衡技術(shù)或者基于時(shí)間分集技術(shù)的接收機(jī),才可以保障系統(tǒng)的容量.多徑效應(yīng)的存在使得CDMA通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)接收問題愈發(fā)復(fù)雜,不僅僅要考慮接收位置和傳播信道的不同,還要考慮到任意所需要的有用信號(hào)和噪聲信號(hào)的所有支路增益和支路相關(guān)情況.智能天線陣輸出信干噪比(SINR)的累積分布函數(shù)(CDF)都是非常有用的統(tǒng)計(jì)量,對(duì)其進(jìn)行近似分析,針對(duì)不同的調(diào)制方式,在相干平坦衰落和多徑干擾存在及概率密度函數(shù)已知的情況下,可以分析得出天線陣列最佳合成器的誤碼率性能.在這種情況下信號(hào)受外界的干擾會(huì)變小,從而有利于信號(hào)的發(fā)送和接收.同時(shí)SDMA技術(shù)可以不必對(duì)發(fā)送功率嚴(yán)格要求,從而使系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)但是在移動(dòng)臺(tái)高速運(yùn)行時(shí),SDMA技術(shù)不能克服由于多普勒效應(yīng)所造成的信道惡化的問題.因此,它必須與其他一些抗干擾的數(shù)字處理技術(shù)如聯(lián)合檢測(cè)技術(shù),DSP基帶信號(hào)處理技術(shù),Rake接收技術(shù)等一起使用,才能達(dá)到最佳效果對(duì)于CDMA技術(shù)系統(tǒng)中的智能天線的研究已經(jīng)很多,其中將Rake接收機(jī)和智能天線結(jié)合在一起具有徐永剛,等:空分多址技術(shù)在煤礦通信中的應(yīng)用前景很好的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用意義.發(fā)射機(jī)和接收機(jī)采用高精確度和高穩(wěn)定度的時(shí)鐘頻率源,以保證頻率和相位的穩(wěn)定性.但在實(shí)際應(yīng)用中,存在許多事先無(wú)法估計(jì)的不確定因素,如收發(fā)時(shí)鐘不穩(wěn)定、發(fā)射時(shí)刻不確定、信道傳輸時(shí)延及干擾等,尤其在移動(dòng)通信中,這些不確定因素都有隨機(jī)性,不能預(yù)先補(bǔ)償,只能通過同步系統(tǒng)消除.因此,在CDMA擴(kuò)頻通信中,同步系統(tǒng)必不可少PN碼序列同步是擴(kuò)頻系統(tǒng)特有的,也是擴(kuò)頻技術(shù)中的難點(diǎn)CDMA系統(tǒng)要求接收機(jī)的本地偽隨機(jī)碼與接收到的PN碼在結(jié)構(gòu)、頻率和相位上完全一致,否則就不能正常接收所發(fā)送的信息,接收到的只是一片噪聲.若實(shí)現(xiàn)了收發(fā)同步但不能保持同步,也無(wú)法準(zhǔn)確可靠地獲取所發(fā)送的信息數(shù)據(jù).因此,PN碼序列的同步是CDMA擴(kuò)頻通信的關(guān)鍵技術(shù).不同的PN碼在一定的通信區(qū)域內(nèi)是唯一的,同時(shí)接收端和發(fā)射端預(yù)知,并且分集技術(shù)、智能天線技術(shù)與Rake接收機(jī)相結(jié)合形成最佳波束.在CDMA系統(tǒng)中更易于實(shí)現(xiàn)SDMA,主要源于用戶的地址碼是信號(hào)容易分離的特點(diǎn)在多徑傳播和高斯白噪聲下,CDMA系統(tǒng)最佳接收機(jī)是Rake接收機(jī)、智能天線與Rake接收機(jī)相結(jié)合,形成了性能更優(yōu)的時(shí)域和空域信息聯(lián)合相關(guān)接收機(jī),利用多徑到達(dá)基站的時(shí)刻不同和到達(dá)的角度不同,構(gòu)成了空時(shí)匹配濾波器同時(shí)根據(jù)具體應(yīng)用選擇不同的算法可以更好的解決設(shè)計(jì)中的問題,實(shí)現(xiàn)空分多址技術(shù)的應(yīng)用.4結(jié)語(yǔ)本文對(duì)空分多址技術(shù)進(jìn)行了具體的介紹和分析,同時(shí)考慮了其在煤礦井下無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用及解決一些比較棘手的問題.隨著通信技術(shù)的發(fā)展,真正實(shí)現(xiàn)空分多址與其他多址技術(shù)的熟練應(yīng)用,會(huì)為煤礦井下的通信質(zhì)量帶來巨大的改善和新的突破參考文獻(xiàn)[!]孫緒寶.無(wú)線通信智能天線算法的研究[D].上海:上海大學(xué),2005[2]張國(guó)印,高飛,基于智能天線的 TD-SCDMA系統(tǒng)上行容量分析[門].通信技術(shù),2008,41(2):117-19.[3]冉小英.礦井通信中單載波頻域均衡( SC-FDE)的應(yīng)用研究[D].北京:北京交通大學(xué),2008[4]路軍.CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中智能天線技術(shù)應(yīng)用的研究[D].北京:北方交通大學(xué),1998[5]李小強(qiáng),胡健棟.未來移動(dòng)通信系統(tǒng)中的智能天線技術(shù)[J].移動(dòng)通信,1999,23(1):44-4′[6]錢月清. 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Using this technology can greatly improve the function of the communication system. The wirelesscommunication technology is a quite difficult study in coal mine fields. In the coal mine, the multipath fa-ding phenomenon is severe. The SDMA can effectively improve and reduce this multipath fading phenomenon. Its application in underground mines will bring huge breakthrough to the quality improvement of fu-ture underground mine communication.Key words: space-division multiple-access; smart antenna; communication system; coal mine輯燕善俊55
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