礦井通信中軟件無線電的信道化技術(shù).pdf

1、隨著近年來井下國內(nèi)煤炭行業(yè)對井下數(shù)字化建設(shè)的重視程度不斷加深，井下通訊中存在著越來越多的不同標(biāo)準(zhǔn)的無線信號，對信息進(jìn)行采集并傳輸至井上的接收設(shè)備也越來越多，由此而帶來了設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，資源浪費(fèi)嚴(yán)重的問題。如何通過將軟件無線電這項熱門技術(shù)引入到我國煤炭企業(yè)的信息化平臺中，從而使硬件設(shè)計統(tǒng)一化同時使設(shè)備升級低成本化成為一個亟待解決的問題。
　　作為軟件無線電系統(tǒng)和寬帶數(shù)字接收機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)之一，信道化技術(shù)一直是無線通信領(lǐng)域中的熱點與難點

2、;它的作用在于提取接收帶寬全頻帶內(nèi)的單個或多個子帶信號以便于后端的基帶處理，其完成的具體職能包括:DDC(DigitalDownConverter，DDC)、多相濾波、多采樣率信號處理和解擴(kuò)處理等，如何能夠有效地完成整個信道化處理過程，在通信領(lǐng)域中一直是眾多學(xué)者研究的熱點問題。本課題對軟件無線電系統(tǒng)中的信道化這項關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，具體的工作包括:
　　對目前的均勻信道化技術(shù)進(jìn)行了分析，在子帶帶寬均相等的前提下，基于DFT(Disc

3、reteFourierTransform，DFT)的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)等間隔排列的子帶信號的接收，且該結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)并行結(jié)構(gòu)相比其運(yùn)算量與硬件復(fù)雜度得到了大大降低。由于DFT結(jié)構(gòu)中要求抽取系數(shù)與信道數(shù)目相等，即個信道的輸出數(shù)據(jù)率與信道帶寬之間存在嚴(yán)格的約束關(guān)系，使靈活性受到限制，本文提出了基于WOLA(weightedoverlap-add，WOLA)結(jié)構(gòu)的均勻信道化方法，并通過仿真加以驗證。
　　針對接收機(jī)工作頻段內(nèi)往往需要對多個帶寬不等

4、且位置分布任意的信號進(jìn)行接收，其狀態(tài)信息可能事先未知且具有一定的時變性，本文通過提出基于非均勻濾波器組的信道化結(jié)構(gòu)完成該類信號的動態(tài)接收:首先給定子信道間的最小保護(hù)間隔，從而計算出所需劃分的子帶數(shù)目，并設(shè)計出滿足近似完全重構(gòu)的原型低通濾波器;之后通過能量檢測環(huán)節(jié)確定其位置與帶寬等信息，并合并相應(yīng)的相鄰子信道構(gòu)成非均勻濾波器組對所待接收的信號進(jìn)行提取;當(dāng)接收到信號的狀態(tài)發(fā)生改變時，通過能量檢測環(huán)節(jié)更新非均勻矩陣從而完成信號的動態(tài)信道化接收