[實(shí)用新型]基于擴(kuò)頻技術(shù)的煤礦井下精確測(cè)距裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320877855.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN203632662U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫繼平;蔣恩松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): H04B1/69
• 分類號(hào): 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(kuò)頻技術(shù)的煤礦井下精確測(cè)距裝置，其特征在于，裝置包括通信控制器和無線應(yīng)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(wǎng)接口，按鍵矩陣包括10個(gè)數(shù)字鍵和6個(gè)功能鍵；通信控制器通過通信接口能與井下通信基站、監(jiān)控分站進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，既能作為井下人員手執(zhí)便攜設(shè)備單獨(dú)使用，也能作為井下通信基站、監(jiān)控分站的一個(gè)有機(jī)組成部分；無線應(yīng)答器可附置于井下設(shè)備或佩戴于井下人員身上；通信控制器通過向無線應(yīng)答器發(fā)射PN碼調(diào)制的擴(kuò)頻詢問信號(hào)測(cè)得二者之間的距離量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，通信控制器內(nèi)部主體組成包括雙工器、發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、FPGA處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、有源晶振；FPGA處理器內(nèi)部的編碼器和發(fā)送PN碼產(chǎn)生模塊分別通過I／O口與發(fā)射機(jī)連接，完成詢問信號(hào)的擴(kuò)頻調(diào)制和射頻調(diào)制；雙工器與定向天線連接，發(fā)射機(jī)連接到雙工器，將詢問信號(hào)發(fā)射出去；接收機(jī)與雙工器連接，完成所接收到的反射信號(hào)解調(diào)，形成數(shù)字基帶信號(hào)；接收機(jī)通過I／O口與FPGA處理器內(nèi)部的同步相關(guān)模塊相連，完成接收信號(hào)的相關(guān)解擴(kuò)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述無線應(yīng)答器包括：雙工器、分路器、2個(gè)高頻放大器、中頻濾波器、2PSK解調(diào)器、可變延遲器、定時(shí)器、數(shù)據(jù)比較器、開關(guān)器、功率放大器。

4.根據(jù)權(quán)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(dá)到400MHz及以上，具有獨(dú)立可編程PLL輸出；所述有源晶振提供FPGA工作時(shí)鐘，所提供的頻率為100MHZ。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的發(fā)射機(jī)包括：2個(gè)不同頻率的射頻發(fā)生器、擴(kuò)頻調(diào)制器、2個(gè)射頻調(diào)制器及功率放大器，完成對(duì)詢問信號(hào)的雙頻率載波調(diào)制。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述接收機(jī)，由三級(jí)帶通濾波器、兩級(jí)放大器、2PSK解調(diào)器和二值化處理電路構(gòu)成，將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)化為正電位和負(fù)電位所表示的雙極性數(shù)字基帶信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的無線應(yīng)答器是通過分路器分別與2個(gè)高頻放大器相連，高頻放大器經(jīng)乘法器再與一個(gè)中頻濾波器相連來實(shí)現(xiàn)對(duì)所接收的詢問信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述的PN碼是由10級(jí)移位寄存器產(chǎn)生的m序列，碼長(zhǎng)1023位。