煤炭在我国一次能源中占据主导地位,大多矿井的开采条件恶劣,矿难的频繁发生严重威胁到了矿工的生命安全。如何保证煤炭的安全生产,提高搜救工作效率,已成为煤炭企业亟待解决的问题。为了确保煤炭的安全生产,以及井下作业人员的生命安全,保证抢险救灾、安全救护的高效运作,有必要建立一种快速、可靠、准确的矿井无线通信系统。针对传统的矿井移动通信系统在实用性和应用范围上存在的缺陷,本文在研究矿井无线通信信道特性的基础上,提出了矿用PHS (Personal Handy-phone System)系统的设计思路,构建了该系统的框架,该系统不但解决了全矿井人员之间的双向通话问题,还实现了井下人员定位。本文首先研究了电磁波在煤矿井下的传播特性,研究了巷道截面形状对电磁波传播特性的影响,并建立了井下无线信道模型,通过仿真表明,1900MHz频段的电磁波在矿井中的传播衰减较小,适于作为井下传播频段;分析研究了PHS定位技术及定位算法,结合定位业务开展的环境特点,提出了一种适合用于井下人员定位的算法;设计了矿用PHS系统的框架,在同一无线平台上实现了移动通信及人员定位;研究了井下基站规划原则,给出了估算基站数目的方法;从两个方面分析了系统的抗干扰性能:构建了PHS系统无线链路的Simulink仿真模型,证明了π4?DQPSK(π4-Shift Differentially Encoded Quadrature Phase Shift Keying)调制方式具有较强的抗多径干扰能力;同时,分析了两天线分集接收的性能,并进行了仿真,结果表明,分集接收降低了信号电平起伏,降低了误码率。本文的研究对矿用PHS系统的建设具有指导意义。