两种磁感应通信信道建模与特性分析

摘要

为了解决地下环境中无线磁感应通信系统存在路径损耗大,无法实现较远距离通信的问题,本文构建了基于波导技术与协同技术的磁感应信道模型。通过波导技术,向收发线圈之间引入无源中继线圈,经过谐振线圈的磁耦合完成信号传递;通过协同技术,传输的磁感应波由多条不同路径到达接收端,从而完成信息的传输。对路径损耗、误码率等特性仿真分析,结果表明:路径损耗小于100 dB时,普通磁感应系统最大传输距离约为20 m,而磁感应协同系统与波导系统最大距离分别延长至45与150 m以上;在传输距离较近时,磁感应波导系统的路径损耗大于协同系统,可通过减小中继线圈的间距和电阻进一步降低其路径损耗;磁感应协同系统的路径损耗受线圈的位置、间距和数量影响较小,从而降低了部署的难度。因此,构建的两种通信模型都能有效降低信道路径损耗,增大通信距离,波导技术效果更明显。