用于煤矿井下监控的信号传输系统设计与实现

发布时间：2017-08-30 12:15

  本文关键词：用于煤矿井下监控的信号传输系统设计与实现

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【摘要】：随着科技的发展,煤矿机械化、自动化、一体化程度不断的提高,为了增大劳动生产率,预防灾害事故的发生,把生产活动的死亡率降至最低,达到科学管理的目的,建设一个可靠、灵活、畅通的煤矿井下监控系统就成为现代化煤矿建设的必备建设。为了将井下各种参数传输到井上监控控制室,寻求适合于井下到井上信号的通信技术是保证监控系统正常运行的关键技术之一。该论文把矿井工作环境与光纤通信技术两者之间相联合,提出了设计方案。在采用复用技术的基础上,系统的给出了整体设计方法,同时考虑到煤矿巷道自身特殊的环境特点要求、光纤自身传输特、传输距、信息量大小等要素确立了光系统规模、工作窗口、信号传输速率等总体参数；同时,本文全面的考虑到系统的、建设成本、性能要等要素,最终确定了组成系统的光纤型号、光端机指标参数等要素,确定了基于复用技术的信号传输系统的总体构建。在研究本文设计的信号传输系统中的信号传输模式时,通过比较不归零码与归零码,并且根据当代矿井通信的实际状况,再考虑到对链路进行管理的难度,最终系统设计中的信源编码形式选择使用NRZ。另外,依据信号非线形特性对光谱效率的提高,以及对光传输的制约,把多级相位调制技术引入了系统中,探讨了和8DPSK两种具体形式的调制技术,因为,8DPSK与OQPSK相比较,信号传输携带信息的能力高的是8DPSK,并且,OQPSK在进行码元转换时,频带仍然较宽,高频滚降慢,相位变化不连续,技术实现艰难,最终选择了基于8DPSK技术的信号传输调制方案。同时,在信号传输过程中会发生非线性效应,本文给出了克服在信号传输时发生误差的相应处理方法。此论文还采用了matlab软件,仿真了个别相关组成部分与系统设计的整体性能,并且其结果显示出了本文设计方案与系统设计目标的要求相一致；最后,还模拟实验了各个分系统的信号传输系统,说明了本文设计的方案可以满足提出的系统目标,证明了设计出的系统的可行性,同时,还提出了现有方案的一些欠缺,并对其优化做了改进的方向保障了系统运行的可靠性与稳定性。因此,根据本文的设计提出的矿井光纤传输系统对未来的矿井安全生产有重要的先进指导意义。本文的结论对矿井通信系统的建设具有指导意义和实用价值。
【关键词】：光纤通信 matlab 信号调制与编码
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD76

【参考文献】

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1 叶红军;基于FPGA的数字视频光纤传输系统的设计[D];大连理工大学;2007年

2 李玉萍;矿井环境安全监测监控系统实验装置[D];电子科技大学;2008年

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本文编号：759235