換模塊實現(xiàn)串并轉(zhuǎn)換。
[0032]串并轉(zhuǎn)換模塊包括若干個正交子信道，用于將高速數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，并將信號調(diào)制到每個子載波上傳輸。OFDM即正交頻分復(fù)用技術(shù)，其基本原理為將信道分成若干個正交子信道，將高速數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子載波上進(jìn)行傳輸。高速數(shù)據(jù)流經(jīng)過串并變換之后，每個子載波上的數(shù)據(jù)流速度較低，符號周期相對增加，這樣，每個子信道中的衰落都可以看成是平坦衰落，從而可以有效地減小無線信道的時間彌散所帶來的符號間的干擾。如將一路串行數(shù)字序列信號分成并行的32路。串并變換后其中的一路速率變?yōu)樵瓉淼?/32。設(shè)ODFM符號發(fā)射時鐘周期為Ts，Ts = l/11520s。子載波數(shù)為32，選擇載波之間的頻率間隔為360hz，即可使各載波在整個OFDM信號的符號周期內(nèi)滿足正交性?？偟膸捠荖/2Ts = 5760Hz。
[0033]各路輸入到IFFT (傅里葉逆變換)模塊，進(jìn)行32點傅里葉逆變換，變換后輸出的數(shù)字信號至插入保護(hù)間隔模塊，插入保護(hù)間隔(例如可以取四分之一個符號間隔，碼速率變換原來的五分之四)。
[0034]插入保護(hù)間隔的信號發(fā)送至并串變換模塊，將32路信號疊加合并成I路信號。再輸入給數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。如附圖1所示，從DSSS+OFDM調(diào)制單元輸出信號輸入給放大器模塊放大后通過發(fā)射天線送入大地信道。
[0035]接收電路系統(tǒng)包括依次連通的接收天線、放大器、DSSS+OFDM同步解調(diào)單元、RS解碼單元和輸出顯示單元；其中，DSSS+OFDM同步解調(diào)用于信號的PFDM解調(diào)和解擴(kuò)頻。
[0036]接收天線將接收到的電磁波信號輸入給放大器，經(jīng)放大后發(fā)送到DSSS+OFDM解調(diào)單元進(jìn)行處理。
[0037]如圖3所示，所述DSSS+OFDM同步解調(diào)單元采用數(shù)字信號處理器DSP。來自放大器的信號輸入給A/D變換單元，經(jīng)采樣后變換成的數(shù)字信號，此信號從A/D單元輸出至串并變換模塊，串并變換模塊對信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，將一路信號分成并行的32路，每一路信號送至去除保護(hù)間隔模塊進(jìn)行去保護(hù)間隔處理，再將去保護(hù)間隔后的并行信號送至FFT模塊進(jìn)行32點FFT變換，經(jīng)FFT變換后的32路輸出信號輸出至解調(diào)制映射模塊共同完成解調(diào)，輸出信號經(jīng)過并串變換模塊將32路信號合并成串行的一路，發(fā)送給解擴(kuò)頻，與本地128位擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)后信號從DSSS+0FDM解調(diào)單元輸出。
[0038]RS解碼單元連接在DSSS+0FDM同步解調(diào)單元和輸出顯示單元之間，RS解碼單元用于將DSSS+0FDM同步解調(diào)單元輸出的信號解碼，并送至輸出顯示單元以文字和數(shù)據(jù)的形式顯不O
[0039]所述透地通信系統(tǒng)采用半雙工通信方式。，平時通信雙方默認(rèn)在接收狀態(tài)，只有在按“發(fā)送”鍵時才發(fā)送信號。
[0040]當(dāng)然，以上說明僅僅為本實用新型的較佳實施例，本實用新型并不限于列舉上述實施例，應(yīng)當(dāng)說明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說明書的指導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說明書的實質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本實用新型的保護(hù)。
【主權(quán)項】
1.一種甚低頻透地通信系統(tǒng)，包括地面設(shè)備和井下設(shè)備，其特征在于，所述地面設(shè)備和井下設(shè)備各自設(shè)有發(fā)送電路系統(tǒng)和接收電路系統(tǒng)，地面設(shè)備與井下設(shè)備通過大地信道以甚低頻電磁波通信； 所述發(fā)送電路系統(tǒng)包括依次連通的輸入顯示單元、RS編碼單元、DSSS+OFDM調(diào)制單元、放大器和發(fā)射天線； 其中，DSSS+OFDM調(diào)制單元用于信號的擴(kuò)頻和正交頻分復(fù)用； 所述接收電路系統(tǒng)包括依次連通的接收天線、放大器、DSSS+OFDM同步解調(diào)單元、RS解碼單元和輸出顯示單元； 其中，DSSS+OFDM調(diào)制單元用于信號的PFDM解調(diào)和解擴(kuò)頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甚低頻透地通信系統(tǒng)，其特征在于，所述RS編碼單元連接在輸入顯示單元和DSSS+OFDM調(diào)制單元之間，RS編碼單元用于將輸入顯示單元輸入的二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行RS編碼，并將編碼后的數(shù)據(jù)送至DSSS+OFDM調(diào)制單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甚低頻透地通信系統(tǒng)，其特征在于，所述DSSS+OFDM調(diào)制單元采用數(shù)字信號處理器DSP，數(shù)字信號處理器DSP包括依次連通的擴(kuò)頻模塊、調(diào)制映射模塊、串并轉(zhuǎn)換模塊、傅里葉逆變換模塊、及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種甚低頻透地通信系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)頻模塊采用直接序列擴(kuò)頻，將基帶脈沖數(shù)據(jù)信號直接與高速率的偽隨機(jī)序列進(jìn)行相乘或異或運(yùn)算。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甚低頻透地通信系統(tǒng)，其特征在于，所述DSSS+OFDM同步解調(diào)單元采用數(shù)字信號處理器DSP，數(shù)字信號處理器DSP包括依次連通的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、傅里葉變換模塊、并串轉(zhuǎn)換模塊、及解擴(kuò)頻模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甚低頻透地通信系統(tǒng)，其特征在于，所述RS解碼單元連接在DSSS+OFDM同步解調(diào)單元和輸出顯示單元之間，RS解碼單元用于將DSSS+OFDM同步解調(diào)單元輸出的信號解碼，并送至輸出顯示單元以文字和數(shù)據(jù)的形式顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甚低頻透地通信系統(tǒng)，其特征在于，所述透地通信系統(tǒng)采用半雙工通信方式。
【專利摘要】本實用新型公開了一種甚低頻透地通信系統(tǒng)，包括地面設(shè)備和井下設(shè)備。地面設(shè)備和井下設(shè)備各自設(shè)有發(fā)送電路系統(tǒng)和接收電路系統(tǒng)，地面設(shè)備與井下設(shè)備通過大地信道以甚低頻電磁波通信。發(fā)送電路系統(tǒng)包括依次連通的輸入顯示單元、RS編碼單元、DSSS+OFDM調(diào)制單元、放大器和發(fā)射天線；接收電路系統(tǒng)包括依次連通的接收天線、放大器、DSSS+OFDM同步解調(diào)單元、RS解碼單元和輸出顯示單元。甚低頻透地通信系統(tǒng)既能克服大地介質(zhì)對信號的嚴(yán)重衰減，又能抑制大地信道造成的衰落現(xiàn)象，實現(xiàn)透地應(yīng)急通信，最大程度地滿足地下災(zāi)后緊急救援中的即時通信。
【IPC分類】H04B13-02
【公開號】CN204597974
【申請?zhí)枴緾N201520169759
【發(fā)明人】王鳳瑛, 郝建軍, 王長瑞, 趙海濤, 吳琳楊
【申請人】山東科技大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年3月25日