一种甚低频透地通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及透地通信系统，尤其是一种甚低频透地通信系统。
【背景技术】
[0002] 矿井、地铁和隧道等地下作业场合，环境危险复杂，时常发生安全事故，如透水、岩 爆、塌方和井下瓦斯爆炸、火灾等。事故破坏现有的通信信道，导致地面人员无法及时了解 地下被困人员的具体情况，影响灾后救援。
[0003]W大地介质为信道的透地通信，信道特性相对稳定，不易受事故的影响，可作为一 种保持地面和地下联络的有效通信方式，实现灾害发生时的紧急通信，保持地面与地下灾 后实时联系。
[0004] 大地信道结构复杂，是一种比较恶劣的信道，大地介质对电磁波的衰减很大，电磁 波在大地介质中传播时，半导电媒质要吸收电磁波的能量。频率越高，电磁波的振幅衰减越 严重，穿透能力越弱，传播的距离也就越短。信道对不同频率的信号衰减不同，即大地信道 传输特性的不理想会引起传输信号的衰落。对地层成分主要W砂岩为主的隧道、坑道、矿井 环境甚至水和±壤等复杂近地信道，甚低频（3k-30曲Z)信号有较强的穿透能力，传播相对 稳定可靠。
[0005] 针对透地通信中信号衰减严重和地层信道较强的衰落，希望有一种新型的甚低频 透地通信系统，既能克服大地介质对信号的严重衰减，又能抑制大地信道造成的衰落现象， 实现透地应急通信，最大程度地满足地下灾后紧急救援中的即时通信。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种甚低频透地通信系统。本甚低频透 地通信系统用W实现透地简短信息的应急通信，针对大地介质对信号衰减严重的特点采用 直接序列扩频技术来对抗衰减和干扰。
[0007] 本发明采用如下技术方案：
[000引一种甚低频透地通信系统，包括地面设备和井下设备，地面设备和井下设备各自 设有发送电路系统和接收电路系统，地面设备的发送电路系统和接收电路系统通过大地信 道W甚低频电磁波与井下设备的发送电路系统和接收电路系统通信；
[0009] 所述发送电路系统采用直接序列扩频技术抑制信号衰减和信号干扰，发送电路系 统采用正交频分复用技术将信道分成若干个正交子信道，将高速数据流转换成并行的低速 子数据流，调制到在每个子载波上进行传输；
[0010] 所述接收电路系统与发送电路系统对应，对正交频分复用技术处理后的信号进行 解调，对扩频信号解扩频。
[0011] 进一步地，所述发送电路系统包括依次连通的输入显示单元、RS编码单元、 DSSS+OFDM调制单元、放大器和发射天线。
[0012] 进一步地，所述RS编码单元用于将输入显示单元输入的二进制数据进行RS编码， 并将编码后的数据送至DSSS+0抑M调制单元。
[0013] 进一步地，所述DSSS+OFDM调制单元包括依次连通的扩频模块、串并转换模块、调 制映射模块、傅里叶逆变换模块、插入保护间隔模块、并串变换模块、及数模转换模块。
[0014] 更进一步地，所述DSSS+0抑M调制单元对输入信号的处理采用如下步骤：
[0015] (1)扩频模块接收RS编码单元收入的信号，采用直接序列扩频，将基带脉冲数据 信号直接与高速率的伪随机序列进行相乘/异或运算，实现扩频调制，将信号频带展宽；
[0016] (2)数据输出到调制映射模块，进行调制映射；
[0017] (3)调制映射输出数字序列经过串并变换模块进行串并转换，将高速数据流转换 成并行的低速子数据流；
[0018] (4)各路信道的信号输入到傅里叶逆变换模块，进行傅里叶逆变换，将各路信号 调制到相互正交的子载波上；
[0019] (5)变换后输出的数字信号至插入保护间隔模块，插入保护间隔；
[0020] (6)插入保护间隔的信号发送至并串变换模块，将多路信号叠加合并成1路信号， 再输入给数模转换模块进行数模转换；
[0021] (7)从DSSS+0抑M调制单元输出信号至放大器放大后通过发射天线送入大地信 道。
[0022] 进一步地，所述接收电路系统包括依次连通的接收天线、放大器、DSSS+0抑M同步 解调单元、RS解码单元和输出显示单元。
[0023] 进一步地，所述DSSS+OFDM同步解调单元与DSSS+OFDM调制单元对应，包括依次连 通的模数转换模块、串并变换模块、傅里叶变换模块、解调制映射模块、并串转换模块、及解 扩频模块。
[0024] 更进一步地，所述DSSS+0抑M同步解调单元对输入信号的处理采用如下步骤：
[0025](1)来自放大器的信号输入模数转换模块，变换成数字信号输出至串并变换模块， 串并变换模块对信号进行串并转换，将一路信号分成并行的多路信号；
[0026] (2)每一路信号送至去除保护间隔模块进行去保护间隔处理；
[0027](3)去保护间隔后的并行信号送至傅里叶变换模块进行傅里叶变换，并将变换后 的信号输出至解调制映射模块，此过程完成OFDM解调；
[002引 （4)解调后的信号经过并串变换模块将多路信号合并成串行的一路；
[0029](6)信号发送给解扩频模块，用伪随机序列进行相关解扩后信号从DSSS+OFDM解 调单元输出。
[0030] 进一步地，所述RS解码单元用于将DSSS+0抑M同步解调单元输出的数据信号解 码，并送至输出显示单元W文字和数据的形式显示。
[0031] 进一步地，所述透地通信系统采用半双工通信方式。
[0032] 采用如上技术方案取得的有益技术效果为：
[0033] 甚低频透地通信系统既能克服大地介质对信号的严重衰减，又能抑制大地信道造 成的衰落现象，实现透地应急通信，最大程度地满足地下灾后紧急救援中的即时通信。
【附图说明】
[0034] 图1为甚低频透地通信系统结构框图。
[0035] 图2为DSSS+OFDM调制单元结构框图。
[0036] 图3为DS