[发明专利]井下双向语音直扩透地通信系统及方法

权利要求书

1、一种井下双向语音直扩透地通信系统，包括地面环形天线(1)、地面电视收发器(2)、地面手持终端(3)、地面定位装置(4)、井下环形天线(5)、井下电视收发器(6)、井下手持终端(7)，其特征在于：所述的地面电视收发器(2)连接地面环形天线(1)，地面电视收发器(2)连接地面手持终端(3)，地面手持终端(3)连接一个定位装置(4)；井下电视收发器(6)连接井下环形天线(5)，井下电视收发器(6)连接井下手持终端(7)；所述的地面环形天线(1)和井下环形天线之间(5)设置直接序列扩频直通信系统(24)；所述的直接序列扩频通信系统(24)包括与地面用户数据(25)相连接的地面编码器(8)、与编码器(8)相连接的串/并转换器(9)、与串/并转换器(9)相连接的地面扩频调制器(10)和D/A数据转换器(12)；所述的直接序列扩频通信系统(24)包括与井下用户数据(26)相连接的井下扩频调制器(15)，与井下扩频调制器(15)相连接的并/串转换器(16)，与并/串转换器(16)连接的A/D数据转换器(17)；所述的地面用户数据(25)与井下用户数据(26)之间连接误码率测试模块(23)。

2、根据权利要求1所述的井下双向语音直扩透地通信系统，其特征在于：所述的地面扩频调制器(10)与地面PN码发生器(11)连接；所述的井下扩频调制器(15)与井下PN码发生器(14)连接；地面电视收发器(2)和直径60英尺的地面环形天线(1)安装在矿井通风口处与井下环形天线(5)垂直。

3、根据权利要求1所述的井下双向语音直扩透地通信系统，其特征在于：所述的手持终端(7)是指手机、对讲机或笔记本电脑等有收发信号功能的终端设备。

4、根据权利要求1所述的井下双向语音直扩透地通信系统，其特征在于：所述的地面扩频调制器(10)包括通过接口与串并转换器(9)连接的DSP数字信号处理芯片(19)，从DSP数字信号处理芯片(19)接收传送模拟发送基带信息和向DSP数字信号处理芯片(19)发送解扩基带信息的FPGA解扩器(20)，FPGA解扩器(20)输出端与四个数字上变频器(21)连接，数字上变频器(21)与D/A数据转换器(12)连接，D/A数据转换器(12)的射频接口(13)通过透地信道向井下A/D数据转换器(17)发射信号。

5、根据权利要求1所述的井下双向语音直扩透地通信系统，其特征在于：所述的井下扩频调制器(15)包括通过接口与井下用户数据(26)相连接的井下DSP数字信号处理处理芯片(19)，从DSP数字信号处理芯片(19)接收基带信息和向DSP数字信号处理芯片(19)发送解扩基带信息的FPGA解扩器(20)，FPGA解扩器(20)输出端与数字下变频器(22)连接，数字下变频器(22)与A/D数据转换器(17)连接，A/D数据转换器(17)的射频接口(18)接收D/A数据转换器(12)射频接口(13)通过透地信道发来的信号。

6、如权利要求1所述的一种井下双向语音直扩透地通信方法，其特征在于：所述的方法包括如下步聚：

在发端，地面手持终端(3)向地面电视收发器(2)发出信号指令，地面电视收发器(2)通过地面环形天线(1)发出用户数据信息，编码器(8)将一路串行的数据信息经串/并转换为N路并行的数据信息，然后分别用N个相互正交的PN码对每路信息进行调制完成扩频，形成N路扩频的基带信息，每路基带信息再经过基带成形滤波、上变频调制到同一中频后，将N路信号合成送给射频接口完成发送；

在收端，用与发端相同的N个PN码分别与接收信号进行相关运算，与判决门限比较获取同步信息，比较相关之值大小获得用户数据，将恢复的N路数据再进行并/串转换恢复为原始发送信息。