[實用新型]基于擴頻技術的煤礦井下精確測距裝置

有效

• 申請號: 201320877855.3
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN203632662U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 孫繼平;蔣恩松
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69;H04B1/7073;E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于擴頻技術的煤礦井下精確測距裝置，其特征在于，裝置包括通信控制器和無線應答器，通信控制器外部具有定向天線、字符型液晶顯示模塊、4×4的按鍵矩陣、USB接口、RS-485接口和以太網接口，按鍵矩陣包括10個數字鍵和6個功能鍵；通信控制器通過通信接口能與井下通信基站、監控分站進行數據交換，既能作為井下人員手執便攜設備單獨使用，也能作為井下通信基站、監控分站的一個有機組成部分；無線應答器可附置于井下設備或佩戴于井下人員身上；通信控制器通過向無線應答器發射PN碼調制的擴頻詢問信號測得二者之間的距離量。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，通信控制器內部主體組成包括雙工器、發射機、接收機、FPGA處理器、數據存儲器、有源晶振；FPGA處理器內部的編碼器和發送PN碼產生模塊分別通過I／O口與發射機連接，完成詢問信號的擴頻調制和射頻調制；雙工器與定向天線連接，發射機連接到雙工器，將詢問信號發射出去；接收機與雙工器連接，完成所接收到的反射信號解調，形成數字基帶信號；接收機通過I／O口與FPGA處理器內部的同步相關模塊相連，完成接收信號的相關解擴。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述無線應答器包括：雙工器、分路器、2個高頻放大器、中頻濾波器、2PSK解調器、可變延遲器、定時器、數據比較器、開關器、功率放大器。

4.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的FPGA處理器，最高工作頻率能達到400MHz及以上，具有獨立可編程PLL輸出；所述有源晶振提供FPGA工作時鐘，所提供的頻率為100MHZ。

5.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的發射機包括：2個不同頻率的射頻發生器、擴頻調制器、2個射頻調制器及功率放大器，完成對詢問信號的雙頻率載波調制。

6.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述接收機，由三級帶通濾波器、兩級放大器、2PSK解調器和二值化處理電路構成，將接收的信號轉化為正電位和負電位所表示的雙極性數字基帶信號。

7.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的無線應答器是通過分路器分別與2個高頻放大器相連，高頻放大器經乘法器再與一個中頻濾波器相連來實現對所接收的詢問信號進行解擴。

8.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的PN碼是由10級移位寄存器產生的m序列，碼長1023位。