煤矿作为我国的主要能源,是国民经济的重要命脉。在以煤矿井下为代表的强噪声环境中,无线电波在巷道中传播遇到了很大的困难,而井下移动通信担负着生产、安全、调度的重要任务,如何实现煤矿强噪声环境中的可靠通信成了现代煤矿通信急需解决的难题。本文作者在分析了矿井通信技术难题的基础上,提出了将扩频通信应用到强噪声环境中的方案。扩频通信是指在发送端将信号的频谱扩展到一个很宽的频带上,在接收端通过相关接收,将信号恢复到信息带宽的一种系统。扩频通信作为一种有效的通信方式,以其较强的抗干扰能力已被广泛地应用于军事通信和民用通信领域中。扩频通信之所以能实现强噪声环境中弱信号的提取,主要是扩频和解扩的作用。扩频和解扩是该系统的根本,而实现扩频和解扩技术的关键是伪随机序列。本文所要解决的主要问题之一就是伪随机序列的产生以及相关性的比较。分别讨论了m序列、Gold序列和平衡Gold序列的产生方法和相关特性;设计给出了以上各种伪随机序列的生成和相关函数计算的MATLAB程序;利用MATLAB程序产生的大量数据和图形,对以上各种伪随机序列的生成特性和相关特性进行了分析比较,并给出了有益的结论,为系统的设计奠定了基础。本文最后针对矿井通信的困难,提出了一种可数字化实现的矿井通信系统方案,建立了扩频基带收发系统模型。然后采用层次化设计方法,在Max+plusⅡ平台上完成了该系统的整体设计及内部主要模块的设计与仿真,给出了顶层原理图。最后利用FPGA通信实验装置,实现了该系统的功能。