一种煤尘对矿井VLC信号衰减影响的分析方法

摘要

本发明公开了一种煤尘对矿井VLC信号衰减影响的分析方法，通过在提供罗森-拉姆勒方程建立煤尘分散度函数逼近工作面煤尘粒径的分布的基础上，利用米氏散射原理得到对匀质球形粒子在电磁场中平面波散射精确解，定量分析工作面不同粒径煤尘对光电倍增管接收到的光信号功率衰减程度。本发明基于米氏散射原理和煤尘粒度分布函数得到煤尘对光信号衰减(散射、吸收作用)程度，仅根据各场景煤尘颗粒采样值就可定量分析煤尘在不同粒径分布、不同浓度时对可见光信号强度衰减的影响，以及经煤尘消光作用前后系统信噪比和误码率等特征的变化，更准确估计系统通信质量及系统所需设备通信参数。

主权项

一种煤尘对矿井VLC信号衰减影响的分析方法，其特征在于，该方法是在煤矿工作面可见光通信系统中，先将通信光源轴对称均匀布局在液压支架顶板上，采用对可见光信号高度灵敏的光电倍增管作为接收端接收并放大信号；然后利用米氏散射原理得到单个煤尘粒子散射和吸收光强度程度；再根据罗森‑拉姆勒方程建立煤尘分散度函数逼近工作面煤尘粒径的分布情况，结合米氏散射原理，得到工作面不同粒径多粒子消光因子，结合通信光源光照模型求得整个工作面不同粒径煤尘对光电倍增管接收到的光信号功率衰减大小；根据信号衰减后功率值，分析工作面可见光通信系统的信噪比和误码率的变化，光通信链路中噪声考虑散粒噪声和热噪声。