隨鉆泥漿脈沖遙測(cè)系統(tǒng)中OOK信號(hào)的調(diào)制解調(diào)算法研究.pdf

1、隨鉆泥漿脈沖遙測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸井底的定向數(shù)據(jù)、地層特性、鉆井參數(shù)等鉆井工程參數(shù)到地面。在井底，連續(xù)波脈沖發(fā)生器利用定轉(zhuǎn)子相對(duì)擺動(dòng)形成對(duì)鉆井液的截流而產(chǎn)生壓力變化，進(jìn)而形成壓力波進(jìn)行傳輸;壓力波信號(hào)經(jīng)過泥漿信道時(shí)，會(huì)出現(xiàn)衰減和畸變;在井上，對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。
　　本文首先對(duì)整個(gè)泥漿信道的系統(tǒng)模型進(jìn)行了分析，介紹整個(gè)系統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)倪^程，重點(diǎn)分析鉆頭反射引起的信號(hào)疊加;對(duì)井上單脈沖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析顯示信號(hào)經(jīng)過泥漿信道傳輸會(huì)出現(xiàn)時(shí)延;系統(tǒng)的

2、物理設(shè)備是不變的，于是在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，泥漿信道模型是一個(gè)線性時(shí)不變系統(tǒng)模型。根據(jù)泥漿信道的系統(tǒng)模型，提出開關(guān)啟閉鍵控(on-off keying，OOK)調(diào)制信號(hào)，并且結(jié)合壓力波產(chǎn)生機(jī)制給出調(diào)制波形;依據(jù)泥漿信道的時(shí)延特性，選用相干解調(diào)的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。其次，對(duì)隨鉆泥漿脈沖遙測(cè)系統(tǒng)的OOK信號(hào)進(jìn)行數(shù)值仿真，一方面對(duì)其特性進(jìn)行仿真，得到一定標(biāo)準(zhǔn)誤碼率時(shí)的信噪比;另一方面，根據(jù)壓力波產(chǎn)生機(jī)制，仿真擺動(dòng)剪切閥的擺動(dòng)角度范圍以及擺動(dòng)的周

3、期浮動(dòng)范圍，獲得對(duì)應(yīng)的是信號(hào)幅度和信號(hào)的符號(hào)周期偏差范圍。最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)理論分析和仿真進(jìn)行驗(yàn)證。其一驗(yàn)證信道特性，包括噪聲的組成，信號(hào)的信噪比，信道時(shí)延特性;其二驗(yàn)證解調(diào)方法，利用相干解調(diào)對(duì)五組數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，信道特征部分，噪聲是由周期噪聲和高斯白噪聲組成，信號(hào)的信噪比與仿真設(shè)定的信噪比相符，信道有時(shí)延特性;解調(diào)部分，利用相干解調(diào)的方法對(duì)五組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行成功解調(diào)，數(shù)據(jù)傳輸率能達(dá)到11.43bps(bits per