長距離單芯電纜多載波通信技術(shù)研究.pdf

1、油田測井作業(yè)中,由于單芯鎧裝電纜纜芯細(xì)、價(jià)格低、維護(hù)方便且具有較好的強(qiáng)度,因此被廣泛地應(yīng)用于井下儀器與地面設(shè)備間,作為供電與數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇?。由于單芯電纜自身結(jié)構(gòu)以及長度的原因,使其傳輸帶寬較窄。同時(shí),目前井下單芯電纜的數(shù)據(jù)傳輸中,工況復(fù)雜且多采用單載波調(diào)制技術(shù),因此傳輸速率慢且誤碼率高。隨著信息處理與傳感器技術(shù)的快速發(fā)展,測井過程中所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越來越大,這就對單芯電纜傳輸提出了更高的要求,因此研究大容量、高效率、高準(zhǔn)確度的電纜通信技

2、術(shù)成為亟待解決的問題。
　　本文在對實(shí)際五千米單芯電纜進(jìn)行PSpice建模的基礎(chǔ)上,分析單芯電纜信道傳輸特性和噪聲特性,選擇可用帶寬為100kHz,對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積編碼與Viterbi譯碼的差錯(cuò)控制編碼方式,增加傳輸數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)能力。鑒于傳輸電纜高頻段的信號衰減嚴(yán)重,本文比較了三種不同的數(shù)字調(diào)制方式,采用OFDM多載波調(diào)制方案將數(shù)據(jù)分配到多個(gè)子頻帶上,提高頻帶利用率,同時(shí)提高傳輸速率。
　　由于電纜信道帶寬較窄,容易發(fā)生符號

3、串?dāng)_,嚴(yán)重時(shí)子載波的正交性可能被破壞,本文研究了信道估計(jì)和符號定時(shí)估計(jì)。采用基于循環(huán)前綴的最大似然估計(jì)算法完成OFDM系統(tǒng)中的同步環(huán)節(jié),具有一定的準(zhǔn)確度同時(shí)避免插入導(dǎo)頻占用可用帶寬。最后,基于訓(xùn)練序列估計(jì)開展信道估計(jì)算法研究,通過運(yùn)算得到各子信道的功率,并根據(jù)該估計(jì)結(jié)果進(jìn)行自適應(yīng)比特分配,自適應(yīng)分配采用注水算法,信道增益較高的信道上子載波攜帶更多的信息比特,比特分配結(jié)果應(yīng)用在下一次數(shù)據(jù)傳輸中,自適應(yīng)位加載有效提高了數(shù)據(jù)傳輸速率。