正交頻分復(fù)用窄帶載波在電控閥通信中的應(yīng)用.pdf

1、隨著石油分層注水工藝的發(fā)展，為了提高注采效率，地面系統(tǒng)需要對(duì)安裝在井下不同位置的多個(gè)電控閥進(jìn)行準(zhǔn)確控制。其中當(dāng)信號(hào)在地面與電控閥裝置間高速傳輸時(shí)，由于復(fù)雜的傳輸信道環(huán)境，會(huì)引起信號(hào)衰落、噪聲干擾和多徑傳播等影響通信質(zhì)量的問(wèn)題。目前常規(guī)的井下通信技術(shù)無(wú)法同時(shí)滿足速率和可靠性的要求，特別是在有較高速率要求的條件下，更容易引起信號(hào)傳輸錯(cuò)誤。正交頻分復(fù)用（OFDM）作為一種特殊的多載波調(diào)制方式具有較高的傳輸速率，而且由于在抗多徑干擾和抗衰落方面

2、的優(yōu)秀性能，使它非常適用于信道特性較差的環(huán)境中。本文從載波調(diào)制方法的角度，通過(guò)結(jié)合電力線載波中的正交頻分復(fù)用技術(shù)與信道編碼技術(shù)，確定了一種抗干擾的井用窄帶載波通信方案，以對(duì)抗地面系統(tǒng)與電控閥裝置通信中的傳輸錯(cuò)誤。
　　首先基于OFDM系統(tǒng)參數(shù)和載波通信方案，對(duì)載波的調(diào)制與解調(diào)方法展開(kāi)詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括前導(dǎo)、信道編碼與譯碼、編碼映射與解映射、OFDM符號(hào)的調(diào)制與解調(diào)、循環(huán)前綴的添加與移除、同步檢測(cè)等。接著基于確立的硬件方案，對(duì)系統(tǒng)電源、

3、DSP主控制器和模擬前端等電路進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括器件選型、原理圖設(shè)計(jì)、電路功能的分析和計(jì)算、PCB設(shè)計(jì)制作等。
　　然后使用MATLAB軟件編程，對(duì)載波系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。包括傳輸速率、輸出信號(hào)特性、同步檢測(cè)、干擾和衰落環(huán)境下的系統(tǒng)性能、信道編碼的作用等。隨后利用CCS代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)與DSP控制器，編寫載波通信相關(guān)技術(shù)的DSP軟件，通過(guò)將軟件調(diào)試結(jié)果與MATLAB仿真結(jié)果對(duì)比分析，驗(yàn)證軟件設(shè)計(jì)的正確性。
　　最后設(shè)計(jì)多節(jié)點(diǎn)的通信