【摘 要】
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本课题来自导师的国家自然科学基金项目“基于连续震源的煤层反射式槽波精细探测理论研究”和“矿山透地救灾通信系统的信道特性及弹性波多模信号接收方法”。本文的主要目的
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本课题来自导师的国家自然科学基金项目“基于连续震源的煤层反射式槽波精细探测理论研究”和“矿山透地救灾通信系统的信道特性及弹性波多模信号接收方法”。本文的主要目的是研究直接序列扩频技术、OFDM技术、CDMA技术在低频弹性波地层通信系统中的适用性，选取其中性能最好的调制技术应用到低频弹性波地层通信系统中。 分析了弹性波在地层信道中的传播特性。分析了弹性波在传输时受到的干扰种类及弹性波的传输衰减和畸变，包括波前扩散、介质的吸收衰减及频散等。根据信道的传输特性，建立了地层信道模型，该信道模型包含多径衰落、噪声和频率扩展等因素。通过对该模型进行仿真，证明了该模型的可行性。 分析了3种调制技术在地层通信系统中的适用性。对直接序列扩频技术、OFDM技术、CDMA技术的抗多径和频散能力进行了理论分析。为了进一步减小多径效应对地层通信系统的影响，采用分集接收技术接收、处理弹性波信号。 采用RAKE接收技术解决弹性波的多径衰落问题。论文分析了地层信道中弹性波的多径衰落特性，结合地层特性分析选择了时间分集和最大比合并技术应用到RAKE接收技术中。针对地层通信系统设计了RAKE接收方案，并对其进行了MATLAB仿真，结果证明了RAKE接收技术在地层中的有效性。 对3种通信系统进行了仿真分析。根据3种调制方法和RAKE接收技术的原理，分别建立了3种仿真系统，结合信道特性得到系统仿真参数。在地层信道模型的基础上仿真了3种系统的误码率与信噪比和传播距离的关系。仿真结果表明3种技术都可以降低系统的误码率，但是MC-CDMA系统的性能明显优于其他系统，相同条件下MC-CDMA系统的误码率更低，传输距离更远。
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