【摘 要】
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由于现有井下无线通信系统无法适应复杂且移动多变的煤矿工作面环境，本文以可见光通信的发展为契机，提出将可见光通信系统应用到煤矿工作面，期待能够为矿井通信提供新的解决方案
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由于现有井下无线通信系统无法适应复杂且移动多变的煤矿工作面环境，本文以可见光通信的发展为契机，提出将可见光通信系统应用到煤矿工作面，期待能够为矿井通信提供新的解决方案。本文主要对煤矿工作面可见光通信系统的关键技术进行了研究。首先介绍了可见光通信应用到煤矿井下的可行性和必要性以及可见光通信技术的相关理论。其次提出了煤矿工作面可见光通信系统的整体架构，详细论述了系统的原理、实现方法以及关键技术，并对光源覆盖和信道模型这两种关键技术进行了深入研究。在对工作面光源覆盖的研究中，通过对比不同光源覆盖方式性能优劣，给出了针对狭长煤矿工作面环境的优化光源覆盖方式。参照矿井照明标准，经过仿真验证了光照度可以满足实际需求。随后结合工作面实际环境和可见光通信的特征，构建了煤矿工作面可见光通信的应用场景和信道模型，重点分析了系统的LOS信道脉冲响应和信道直流增益，从而对系统的信噪比和误码率分布进行了仿真说明。最后深入探讨煤矿工作面上粉尘颗粒对光信号的散射特性，得出了不同粒径下的粉尘颗粒的散射衰减特征。煤矿工作面可见光通信系统在实现照明的基础上完成信息传输，具有良好的应用前景。本文对两种关键技术进行重点研究，为系统实现奠定了一定的理论基础。
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