[发明专利]一种无线磁感应透地通信装置和通信方法

摘要

本发明涉及一种无线磁感应透地通信装置和通信方法，利用多组磁场发生器和磁传感器实现全双工通信，当存在多个收发装置时可采用多频率传输的方法，还可以合理匹配发射装置与接收装置的位置，对接收信号的强度进行排序，使用带通滤波器滤除多余信号提取有用信号。

主权项

1.一种无线磁感应透地通信装置，以信号传输方向顺序设置有发射端和接收端，其特征在于，发射端包括顺次连接的基带信号处理器Ⅰ、二进制差分相位调制器、功率放大器Ⅰ和铁氧体磁场发生器；接收端包括顺次连接的磁场传感器、功率放大器Ⅱ、噪声消除滤波器、二进制差分相位解调器和基带信号处理器Ⅱ；基带信号处理器Ⅰ，接收来自各传感器节点信号，通过抽样量化编码的方式把模拟信号转化为数字信号，并整合数字信号便于后续处理，然后进行低数据速率的编码；二进制差分相位调制器，对基带信号处理器输出的信号进行调制，以适应磁通信频率低，频带窄的特点；功率放大器Ⅰ，把调制后的信号进行功率放大，以增大磁信号的透地距离，增大通信范围；铁氧体磁场发生器，把放大后的电信号转换为磁信号，磁场信号携带信息透地传输；磁场传感器，接收磁场信号并转换成电信号；功率放大器Ⅱ，将磁场传感器所产生的微弱电信号中的有用信号进行放大；噪声消除滤波器，滤除磁传感器接收的信号中地磁所产生的噪声；二进制差分相位解调器Ⅱ，携带信息的信号通过解调变成利于处理的基带信号；基带信号处理器Ⅱ，将有用信号译码并发送给用户；所述铁氧体磁场发生器和磁场传感器构成磁感应透地通信信道；该装置的通信方法包括以下步骤：1)将原始信号经过基带信号处理器Ⅰ处理作为输入信号；2)根据LC发射电路的谐振规律，采用差分相位调制的方式，将输入信号加载到正弦波上并进行功率放大；3)铁氧体磁场发生器把调制后的电信号转换为磁场信号，加载到LC振荡回路中，产生脉冲式的磁场；4)磁场传感器利用磁电阻TMR随磁场强度变化且变化率高的特点，接收变化的磁场信号并转换为电信号；5)接收到的电信号经功率放大器Ⅱ将其中的有用信号进行放大；6)经噪声消除滤波器过滤，除去其中的地磁信号干扰；7)提取出有用信号后，经过差分相位的解调还原出源信号；8)基带信号处理器Ⅱ对源信号进行译码，根据用户的要求分别将信号传输到不同的设备中。