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

1、隨鉆泥漿脈沖遙測系統(tǒng)實時傳輸井底的定向數(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)子相對擺動形成對鉆井液的截流而產(chǎn)生壓力變化，進而形成壓力波進行傳輸;壓力波信號經(jīng)過泥漿信道時，會出現(xiàn)衰減和畸變;在井上，對接收信號進行解調(diào)。
　　本文首先對整個泥漿信道的系統(tǒng)模型進行了分析，介紹整個系統(tǒng)信號傳輸?shù)倪^程，重點分析鉆頭反射引起的信號疊加;對井上單脈沖實驗數(shù)據(jù)的分析顯示信號經(jīng)過泥漿信道傳輸會出現(xiàn)時延;系統(tǒng)的

2、物理設備是不變的，于是在一定的時間范圍內(nèi)，泥漿信道模型是一個線性時不變系統(tǒng)模型。根據(jù)泥漿信道的系統(tǒng)模型，提出開關啟閉鍵控(on-off keying，OOK)調(diào)制信號，并且結合壓力波產(chǎn)生機制給出調(diào)制波形;依據(jù)泥漿信道的時延特性，選用相干解調(diào)的方法對信號進行解調(diào)。其次，對隨鉆泥漿脈沖遙測系統(tǒng)的OOK信號進行數(shù)值仿真，一方面對其特性進行仿真，得到一定標準誤碼率時的信噪比;另一方面，根據(jù)壓力波產(chǎn)生機制，仿真擺動剪切閥的擺動角度范圍以及擺動的周

3、期浮動范圍，獲得對應的是信號幅度和信號的符號周期偏差范圍。最后通過實驗對理論分析和仿真進行驗證。其一驗證信道特性，包括噪聲的組成，信號的信噪比，信道時延特性;其二驗證解調(diào)方法，利用相干解調(diào)對五組數(shù)據(jù)進行解調(diào)。
　　實驗結果表明，信道特征部分，噪聲是由周期噪聲和高斯白噪聲組成，信號的信噪比與仿真設定的信噪比相符，信道有時延特性;解調(diào)部分，利用相干解調(diào)的方法對五組實驗數(shù)據(jù)進行成功解調(diào)，數(shù)據(jù)傳輸率能達到11.43bps(bits per