张晓光,李蕾蕾,高 芳,鲁 坤,徐 钊

(中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏徐州221008)

矿井巷道中的无线通信,对保障矿井安全生产和抢险救灾具有十分重要的作用[1,2]。由于井巷通信环境复杂,密集多径造成严重的频率选择性衰落,电机车等移动物体也会给无线信道带来时间选择性衰落,致使井巷中电磁波传播衰耗严重,增加了井下可靠通信的难度,即便将地面上先进的无线通信技术应用到井下,原本在地面上能够传输几公里甚至几十公里的无线收发信机,在井下也仅能传输几十米至几百米。可见,研究适合井下的通信技术是有效建立矿井无线通信系统的关键。

为解决这一问题,国内外很多学者对电磁波在矿井巷道中的传播特性进行了深入的研究,并取得了一系列成果[1-3];也有很多学者根据电磁波在井巷中的传播特性,有针对性地将地面上一些高新无线调制技术如：CDMA,OFDM及 OFDM-CDMA(OFCDM)应用到井巷中来,进行理论研究,文献[4,5]分别指出“DS-CDMA和OFDM技术具有较好的抗多径干扰及抗脉冲干扰能力”;文献[6]指出“与CDMA和OFDM相比,OFCDM系统抵抗井下各种信号干扰的性能更强”,OFCDM系统被认为是未来宽带无线通信系统的优秀候选[7-10]。目前,传统OFCDM方案主要有MC-DS-CDMA和MC-CDMA两类,其能使用的最大用户数只有K(正交扩频码长)个;所有用户共用整个带宽,来自于所有用户的多址干扰(MAI,multiple access interference)会比较强;同时时域扩展的MC-DS-CDMA无法实现频域分集,频域扩展的MC-CDMA无法实现时域分集。文献[7-8]基于传统OFCDM系统方案提出……