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《基于rssi的煤礦井下智能頭盔人員定位技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于RSSI的煤礦井下智能頭盔人員定位技術(shù)研究 摘要煤礦產(chǎn)業(yè)對于人員的配置和工程實施的準確性有著嚴格的要求，它需要做到既能勘測探查又能與地面工作站的調(diào)度人員溝通交流，所以一款基于硬件測距定位算法下的RSSI系統(tǒng)頭盔，對煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)和科學(xué)生產(chǎn)具有重要的意義?！ 娟P(guān)鍵詞】煤礦反聵回流技術(shù)RSSI測距 1引言 2016年，世界經(jīng)濟全面進入增長飽和期，傳統(tǒng)煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展全部進入發(fā)展的“天花板”階段，為了更好的接受和適應(yīng)煤礦產(chǎn)業(yè)對于我國經(jīng)濟的影響。我國的科技開發(fā)企業(yè)紛紛進入“以人為本，科技優(yōu)先，大力發(fā)展應(yīng)用技術(shù)和通用科學(xué)領(lǐng)域”，從而各種相對領(lǐng)域的產(chǎn)品應(yīng)運而出。在各種新奇的產(chǎn)品
2、中，有的負責(zé)原料的二次精加工，有的負責(zé)元素物質(zhì)的“檢測”。而煤礦的遠程人員監(jiān)控定位技術(shù)的應(yīng)用也被推上科技研發(fā)的“斷梁橋”，隨著科技的繼續(xù)深入和研究，人們逐漸發(fā)現(xiàn)，RSSI系統(tǒng)穩(wěn)定性傳輸?shù)奶匦运坪醴浅＿m合惡劣環(huán)境下的距離測量，RSSI的計算方法和傳輸方式和同時代的測距系統(tǒng)相比有著明顯的不同，它不是通過傳統(tǒng)的對時間常數(shù)的計算來完成測距而是通過點對點的相對位置來完成計算，因為計算方式的改變，所以RSSI系統(tǒng)的準確性和適應(yīng)性大大提高，它不會和傳統(tǒng)反饋計算一樣受限于冰川和回波礦洞，所以在極地環(huán)境下也可以進行正常使用?！ ?系統(tǒng)構(gòu)成 2.1系統(tǒng)總體流程 發(fā)射信號通過RSSI系統(tǒng)的內(nèi)部解碼處理，系統(tǒng)
3、形成一段無規(guī)律的特定頻率波形，再通過RSSI硬件設(shè)計上的無線傳輸功能發(fā)射給二級工作基帶或者是放大基帶，二級處理后將其波形進行噪音處理，通過對噪音的處理分級將各個階段的信息實時傳輸給相應(yīng)部門完成總體的指令傳達，如圖1所示?！ ?.2RSSI的基本介紹 RSSI（全稱為ReceivedSignalStrengthIndication）它把接收的信號通過解碼處理進行非可視的強度處理指示，它的無線發(fā)射和無線接收為可選方式，它擁有一個判斷鏈接用來判斷物體發(fā)射的總質(zhì)量，從而決定是否增大廣播的通用發(fā)射強度。它通過高頻方式接收到的信號強度來測試信號發(fā)射點和信號接收點的距離長短，再通過DSP算法來進行定位
4、計算的一種定位技術(shù)?！ SSI的主要特征是在反向通道基帶接收濾波器之后進行的。為了更好的對反向信號進行無差別解碼的獲取，它利用內(nèi)部IC基帶芯片IQ的功率積分功能，從而得到RSSI的瞬時值即RSSI（瞬時）=sum（I^2+Q^2），繼而通過瞬時值計算出RSSI的平均值和限時功率。RSSI的功率計算IC與其天線發(fā)射并無關(guān)系，所以反向通道不會對它的計算功率和發(fā)射功率有所影響?！ ?.3電磁基帶的總體計算 RSSI為了獲得準確的定位效果需要一個相對穩(wěn)定的無線電電磁輻射較小的環(huán)境。電磁的計算公式總體可以規(guī)劃為PN=10lg（KTW），對于不同環(huán)境下電磁的反射計算略有不同，但是總體來說電磁的反射
5、水平和計算方式并無太大的不同，只是一些基本計算和同位素輻射干擾對信號的接收有著些許影響，可以通過硬件電路的改進對干擾進行最小化處理，從而將RSSI系統(tǒng)功率最大化，保證RSSI系統(tǒng)使用者的安全和正確上線率。RSSI信號也有一定的帶寬率，具體可以理解為網(wǎng)絡(luò)信號的“帶寬率”但是它的單位卻是HZ。也就是說它從本質(zhì)上來說可以理解為“電磁底噪”，電磁底噪水平的計算公式：噪聲基底=-174+10log（BW）+噪聲指數(shù)。假設(shè)我們要計算CDMA系統(tǒng)的帶寬的電磁底噪的數(shù)值的話，我們可以利用噪聲基底=-174+10log（1.25*10^6）=-113dBm來進行準確計算。由于天線端并沒有經(jīng)過有源設(shè)備，因此噪
6、聲系數(shù)為0。如果計算基站LNA噪聲基底就要加LNA的增益和LNA的噪聲系數(shù)。 2.4RSSI反饋負值出現(xiàn)的具體原因 RSSI的數(shù)值輸出方式是靠無線接收，但是無線接收的信號是負值，所以通過無線的RSSI輸出信號數(shù)值也是負值。而且無線信號的等級大多數(shù)都是mW這個級別的，如果我們對RSSI信號的解碼進行多極化處理，再將其進行dBm格式化之后，我們表示的信號就不再為負數(shù)指示了，那么對于我們分析數(shù)據(jù)來說此時的1mW就等于0dBm，那么小于1mW的對于我們來說就可以看成是負數(shù)格式了。同理，我們也可以把對于RSSI值的分析應(yīng)用與dBm值上，因為mW對dBm值的限制，導(dǎo)致dBm值的最大數(shù)就為0，所以不
7、管我們怎么改變或者測量，得出來的數(shù)就始終為負數(shù)，這時候我們就不要盲目的去查看無線功能的數(shù)值或者ISP值了因為是mW的限制導(dǎo)致了負數(shù)的產(chǎn)生，我們只用對其數(shù)據(jù)進行升值處理或者在計算的時候進行降值計算就可以得出正確的結(jié)果。 2.5RSSI工作IC的地面人員電平數(shù)據(jù)分析 因為RSSI是對于一個系統(tǒng)中的RX位進行操作，所以可以通過電平的模擬估值來進行簡單了解，主要因為值基于RX信號鏈中當前的增益設(shè)置和信道中測得的信號電平，所以
