低频电磁波感应通信系统的设计与仿真

仿真分析：通信的首要任务是接收信号能够完全无失真恢复发送信号。图3是DPSK系统在码元速率为50 b／s，载波为1 000 Hz，传输信道信噪比为-20 dB时接收机输入输出的仿真波形，输入的数字基带信号由信号源模块(Bernoulli Binary Generator)产生，经过DPSK调制，在接收端接收到了叠加信道高斯白噪声的DPSK信号，接收的DPSK信号经滤波器和相关器滤除干扰及噪声后，输出信噪比较大的锯齿信号，其在指定的抽样时刻获得了最大输出信噪比，对该信号在每个上升沿触发脉冲的前一瞬间抽样判决，恢复输入信号。比较输入信号与解码输出的信号，从图3中可以看出，差分解码输出的信号无失真地恢复出输人数字基带信号，输出比输入延迟2个码元时间，达到了低频感应通信系统的基本要求。仿真结果表明，接收信号经数字滤波、同步、解调、判决和解码后，完全恢复发送信号。从仿真结果可见，该低频无线通信系统的仿真设计实现了通信的基本要求，为进一步DSP的软件设计提供了依据。

4 结 语

导电媒质中，低频电磁波传播距离远，穿透能力强，信号传播时比高频信号衰减小的多。但是通信距离短、速率慢，效率低，有时甚至需要几公里到几十公里长的天线。由于其通信距离及通信速率的局限性，在该频段的无线传输一直未受到人们的重视。事实上，在某些特殊场合，这种在有限空间内的低频辐射恰恰可以得到利用。比如导向钻井中的井下短距离通信，由于电磁波在受限空间的导电泥浆中传输，通信环境比较恶劣，但通信距离短，对通信速率的要求也不是很高，可以用低频进行短距离的无线通信。本文提出的研究和设计低频感应通信系统的方法对导向钻井中井下短程通信系统的研究与设计具有一定的借鉴意义。