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

在前期研究中，我们发现矿山救灾弹性波通信系统的测试结果与经典通信理论的结论有很大差异：矿山救灾透地通信弹性波信道跟大气电磁波信道和水介质声信道有质的不同，透地通信的载波频率存在"迁移"现象和传输模式转换现象。该项目的研究目标是探究矿山救灾通信系统的信道特性，解决弹性波多模信号接收和多迁移载波分集接收问题。本项目结合RAKE接收、OFDM调制和信道探测技术，基于现代信号处理理论，通过理论分析、仿真和试验验证，探求信道的专属特性、大地地层信道参数获取方法和大地信道信息传输的相关理论。项目的申请者及研究团队成员研制了基于OFDM技术和RAKE接收的移动视频通信系统、超声测井系统等，申请了相关专利。近两年又进行了大地声信道探测和海洋声纳信道相关的实验，得到了初步成果。经查新，该项目专注的大地弹性波信道研究领域还没发现密切相关的文献，预期通过项目的开展，将为建立相关的理论和技术体系奠定基础。

项目按照原定计划与研究研究内容展开，根据研究进展项目组适当调整了大地信道特性和接收方法等方面的研究角度与方法。基于平面弹性波信号在地层介质中的传输损耗特性研究，建立了矿山透地救灾通信系统信道模型，现场实验验证矿山透地通信系统信道模型,并对模型进行修正。基于该信道模型，为更好地利用有限的信道资源，提出并探索了熵域信道复用理论及方法；针对地层接收的非同源信号特点，提出了一种基于序参量理论的信号非正交分解方法。检索到的文献表明，提出的熵分复用方法和非正交分解方法均是性能优越的新方法，应用前景好。在现场实验研究及理论分析过程中，项目组发现了一种新的精细槽波勘探方法，经文献检索，该方法的性能远远优于现有的勘探方法，期望该发现可以使槽波勘探理论与技术迈入一个新的研究阶段。项目组在项目开展期间，获得省科技进步二等奖1项，申请发明专利7项，发表论文40篇，培养博士生5名，硕士生21人。