【摘 要】
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本文介绍了基于无线通信的井下人员定位系统的设计与实现。该系统有三部分组成：无线收发模块、地面信息处理主机和CAN总线。每名井下人员携带一个无线编码器，通过发送无线信号
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本文介绍了基于无线通信的井下人员定位系统的设计与实现。该系统有三部分组成：无线收发模块、地面信息处理主机和CAN总线。每名井下人员携带一个无线编码器，通过发送无线信号把人员信息发送出去。沿巷道布置的井下监测站，接收无线信号来收集人员信息数据。井下各个监测站收集到的数据通过CAN总线传至地面主机，由主机完成对数据的分析、处理，从而完成对人员的定位和获取人员的相关信息。 文中对定位的三种方法(TOA、AOA、ASS)在井下应用的可行性进行了论证，指出了他们各自的优缺点，得出将TOA方法用于井下定位可行的结论，并在此基础上利用基于统计观点的定位算法，用于人员的定位。在定位算法的调试过程中，运用了chebyshev实时预测算法来预测人员的运动趋势，消除了由于数据的抖动带来的误差。 无线编码器和井下监测站具有相同结构。无线收发模块主要由高性能嵌入式无线模块PTR8000组成，PTR8000内置完整的通信协议和循环冗余码校验，直接与单片微处理器的串口相连，可以快速准确的传输数据。 此外，本文对无线信道的特性进行了研究，建立了无线通信的数学模型，探索了多点无线通信中的防碰撞问题。在对ALOHA算法分析的基础上，结合煤矿井下通信环境的特性，拟采用一种扩展的ALOHA算法——随机延迟算法，提高无线通信的成功率。采用了一种适用于本系统的点对多点的无线数据通信协议。另外，对多种现场总线的特点和结构进行了比较，还详细介绍了CAN总线节点的设计。
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