隨鉆泥漿脈沖遙測系統(tǒng)同步算法研究.pdf

1、泥漿脈沖數(shù)據(jù)傳輸方式是目前隨鉆系統(tǒng)中最成熟、應(yīng)用最廣泛的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。該技術(shù)利用電機(jī)控制定轉(zhuǎn)子開合切割泥漿液產(chǎn)生壓力波信號，自井底向地面?zhèn)鞑?。井上的?shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集該信號，并將采樣數(shù)據(jù)傳送至實(shí)時(shí)解調(diào)系統(tǒng)，利用數(shù)字信號處理方法完成實(shí)時(shí)解碼。
　　時(shí)間同步(timing synchronization)和位同步(symbol synchronization)是解調(diào)中的兩個(gè)重要步驟。前者用于獲取信號的準(zhǔn)確到達(dá)時(shí)間。后者又稱碼元同步，

2、是為了在接收端得到每個(gè)碼元的正確的起止時(shí)刻。
　　本文旨在研究泥漿脈沖數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的時(shí)間同步和位同步的方法。
　　時(shí)間同步分為線性掃頻同步和m序列同步兩個(gè)步驟，分別利用線性調(diào)頻（linear frequency modulation，LFM）信號和m序列的自相關(guān)特性，獲得峰值位置，從而確定信號的起始位置。在時(shí)間同步的過程中，信號的調(diào)制方式、壓力波的畸變、泥漿信道的衰減特性以及傳感器的安裝位置均可能影響時(shí)間同步的結(jié)果。本文針

3、對不同的問題，提出了解決的方案。
　　位同步是高速泥漿脈沖數(shù)據(jù)解調(diào)中的必要步驟，用于解決符號周期偏移導(dǎo)致的一系列解調(diào)問題。隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的提高，位同步的重要性日漸凸顯。本文研究了波形畸變，電機(jī)控制精度等問題對位同步過程的影響，分別使用Gardner位同步算法和早遲門位同步算法對實(shí)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并對分析結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　本文的研究依托于浙江大學(xué)與中海油田技術(shù)服務(wù)股份有限公司的合作項(xiàng)目《隨鉆數(shù)據(jù)傳輸調(diào)制解調(diào)算法及流體數(shù)