本章研究了超宽带无线传感器网络应用于钨矿矿井下UWB通信系统方案的确立、uWB通信系统所选用的高斯函数及其线性组合波形的时域与频谱特征以及矿井下UWB无线通信窄脉冲信号选择的问题。MAX1481EUB+T为了简化分析,对于至少在一两百米以内的钨矿矿井巷道,UWB传输时的路径损耗可采用自由空问传播模型来进行计算,通过仿真得出了传输距离与发射功率、数据传输速率等之间关系。对于采用二进制PAM无载波UWB通信系统得出:在同样的数据传输速率与同样的发射功率下,采用一阶高斯脉冲作为发射数据信息的载体比五阶高斯脉冲传输更远的距离;在采用一阶高斯脉冲作为发送信息载体,当发射功率一定,传输距离与数据传输速率成反向关系;当固定数据传输速率时,发射功率越大,传输距离越远。例如数据传输速率在220Mbps,当发射功率为0,49⒍mw时,传输距离为18,γm;而当发射功率为32mw时,传输距离可达47.51m。因此,钨矿矿井下UWB无线通信可实现短距离高速通信或远距离低速通信。

    综合权衡考虑,得出超宽带无线传感器网络应用于钨矿矿井下时,其

UWB通信系统的脉冲信号选用一阶高斯脉冲,且信号波形的脉冲宽度在0.23-0.5311s,中心频率在1.8~4.1GHz较为合适。

    根据钨矿矿井实际环境,分析了井下电磁波传播衰减特性,包括井下

电磁波传输的固有损耗及其附加损耗的两个重要影响因素:巷道壁粗糙度与倾斜廪。给出了钨矿矿井超宽带无线传感器网络的路径损耗预测的混合模型,并结合UWB矿井实测环境,进行损耗衰减仿真预测,得出近场区与远场区的分界点与理论值相差较大。