基于OFDM的单芯电缆调制解调系统设计与仿真

测井技术的成像化和组合化发展使得井下仪器上传的数据量越来越大,需要开发高效率的通信系统以解决数控测井中的通信瓶颈.提出了一种基于正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的单芯测井电缆调制解调系统方案,并完成了实现此方案的软硬件系统设计.此外,在MATLAB中进行了系统级仿真,模拟了调制解调系统的实现过程和所需的数字信号处理方法,仿真结果表明设计正确、可行.设计中采用了调制解调技术OFDM,使单芯电缆测井系统的数传速率从原来多用的22.8 kbit/s提高到102.4 kbit/s,满足了成像测井及组合测井对单芯电缆测井系统的数据传速率要求.     

测井电缆视频数据高速传输技术研究

常规7芯铠装测井电缆的传输特性并不适于高速传输井下视频数据.介绍基于小波变换和复杂可编程逻辑器件CPLD的高速调制/解调技术和数据压缩技术的测井电缆高速传输系统,使常规的铠装测井电缆实现了数字电视信号的远距离传输.该电路实现简单,可靠性高.在3 000 m的测井电缆上使得上传速率能够达到1 Mbit/s.     

井下数据的四相码传输

本文描述了测井系统中经电缆传送井下数据的一种新的调制技术——四相码调制.该调制技术具有传输效率高、全部用数字电路实现调制解调、工作稳定等优点.与4PSK调制技术相比,它更适合于在测井系统中应用。     

单芯电缆高速传输井下视频数据技术

文章介绍了单芯电缆高速传输井下视频数据技术的电路实现。压缩处理后的图像信号经过调制、放大、隔离，由3000m单芯铠装电缆传输到地面，在地面进行阻抗匹配和解调提取信号。系统采用2ASK（二进制振幅键控）调制方式，传输速率达到1Mb／s。地面利用复杂可编程逻辑器件CPLD实现数据的解调。     

测井电缆高速数据传输系统的设计

OFDM（正交频分复用）是一种多载波数字调制技术,可以有效地克服信道时延扩展和频率选择性衰落对数据传输带来的影响,现已被广泛应用于各种高速数据传输系统中。本方案设计了一种基于DSP（数字信号处理器）和FPGA（现场可编程门阵列）的通用高速数据传输系统,运用OFDM原理,以TMS320C6713DSP为核心处理器对数据实现各种编解码并进行正交调制和解调,从而提高数据的抗噪声性能和传输速率。本系统可应用于各种恶劣环境下的高速数据传输,如石油测井电缆,电力通信,应用前景广阔,实用性较强。     

脉冲编码调制技术在测井数传中的应用

介绍一种石油测井电缆遥测的方法，该方法采用脉冲编码调制（Pulse Code Modulation）技术，实现了地面测井系统和井下仪之间的双向数据通信，使得地面系统可随时向井下仪发送控制指令，提高了石油测井的可靠性。编解码接口采用了高性能的处理器，能够实现通信数据的校验运算，提高了测井的成功率。井下仪采用总线接口，允许组合更多的井下仪，一次下井可测量所有井下仪的数据，而且简化了测井操作。脉冲编码调制解调技术已在油田测井公司得到推广应用，取得良好的应用效果和经济效益。     

高速电缆遥传系统中的调制解调器设计

根据奈斯特定律,测井电缆所能传输的基带信号的极限速率为200 kBit/s,这给提高信息传输速率带来很大困难.因此,需要采用高效的调制解调技术.介绍了高速电缆遥传系统中的调制解调器设计方案及实现.通过对OFDM(正交频分复用)技术原理及测井电缆传输特性的分析,设计出满足测井电缆所需的调制解调器.在测井仪器中首次使用OFDM技术,满足了测井仪器的设计要求.     

单芯测井电缆高速数据传输系统下行链路设计与实现

针对单芯电缆测井系统中下行链路数字基带传输速率低、受干扰严重的问题,提出了一种基于2FSK的调制解调方法。该方法通过对特定的字节符号进行连续相位的2FSK调制,进而利用状态机和极少点数的FFT运算进行接收端的数据解调。测试结果表明,该方法不仅很好地解决了接收端的位同步问题,而且使数据的误码率得到了明显改善。     

基于ADSL的高速电缆测井传输系统

电缆遥测传输是测井系统传输数据的主要方式。针对测井电缆传输速率低、带宽窄等瓶颈问题,提出应用ADSL宽带网络接入的离散多音频调制（DMT）技术进行电缆传输的调制和解调,从理论上对此技术进行了详细分析,并通过计算机仿真试验,证明该方法对于提高电缆的频带利用率是可行的。     

新一代信息化石油测井系统设计

文章介绍了处于测井行业技术前沿的新一代信息化石油测井技术。信息化石油测井技术主要特点是实现全网络化测井,结合高速电缆遥测和卫星远程测控等核心技术实现测井全过程的信息化管理。文章主要介绍了信息化测井技术的总体网络化架构、远程测控的运行方式及软件结构,分析了高速电缆遥测调制解调、数据压缩以及时深转换等关键技术。     

频移键控在单芯电缆通讯中的原理与实现

单芯电缆通讯是实现油田数控测井系统的基础技术。通过各种单芯电缆通讯方式对比分析,在实现单芯电缆通讯方案时,选择了一种在工业领域应用广泛、可靠性较高的通讯编码方式,即频移键控。介绍通过锁相环芯片及放大滤波等硬件电路实现频移键控调制解调的方法,在实际的单芯通讯中,有效避免了井下电机动作等因素造成的干扰,实现了高可靠的通讯。     

LOGIQ测井系统遥测原理及常见故障简析

文章介绍了哈里伯顿公司新一代测井系统LOGIQ的遥测系统及其采用的ADSL(非对称数字用户线)技术原理, QAM调制解调技术原理.分析介绍了调制解调器的工作过程及基本功能;并对遥测系统常见的通讯故障进行了归纳、分析.     

基于DMT调制技术的测井数据传输系统设计

根据测井数据采集系统的特点及发展要求，结合ADSL系统中DMT（Discrete Multi Tone）调制技术的特点，给出了基于DMT调制技术的测井数据传输系统的设计方案并仿真实现。仿真结果表明，该系统完全正确可行，解决了测井领域数据传输的“瓶颈”问题。     

测井电缆高速遥测OFDM技术同步方案

OFDM调制解调技术可以提高测井电缆遥测速率。当使用高阶QAM调制OFDM所需要的信息时,系统的同步要求提高了,在测井电缆遥测上要进一步提高传输速率的信息,必须对系统的同步加以研究。提出适用于测井电缆遥测系统的符号同步误差的采样频偏联合估计同步方案;从SCA符号同步算法着手,分析符号定时同步误差的整数部分与小数部分所对应的关系,采用最小二乘法估计采样频偏,使用Matlab进行模拟仿真。模拟仿真的结果表明,采用联合同步方案确实能够提高系统性能。     

基于OFDM的高速遥传电缆调制解调器设计

为满足成像测井仪器采集数据量大的要求,对高速电缆遥传系统中的关键环节--电缆调制解调器进行了研制.电缆调制解调器采用OFDM等编码调制技术,解决了高数据传输率和有限的电缆带宽的矛盾.介绍了正交频分复用(OFDM)技术的原理.根据该原理,设计出了高速遥传电缆调制解调器结构图和硬件框图,并作了详细阐述.给出了OFDM调制/解调流程图及其说明.所设计的电缆调制解调器经过室内测试和野外测井试验,试验表明电缆调制解调器的设计是合理可行的.     

井下电视成像技术研究

随着测井技术的不断进步，井下电视成像测井技术也取得突飞猛进的发展。文章介绍了一种新的井下电视成像技术--基于数字视频体制的井下电视实时成像测井技术。由摄像头拍摄的井下图像经模数转换、压缩处理、由3000 m普通测井电缆传输到地面，在地面经解压、视频转换后显示或存储。该系统的数字传输采用相位连续的FSK调制，传输速率达到1MB/s，是目前最高的传输速率。地面采用软解调技术实现数据解调。     

基于DSP的二进制频移键控(2FSK)的实现方法

二进制频移键控（2FSK）在电力线载波通信系统中应用广泛。频移键控信号的调制与解调的实现方法有多种，在实现数字解调时，接收信号的相位延迟将导致信号的小数倍采样周期时间延迟，这将影响解调信号的质量。文章提出了一种基于数字信号处理（DSP）时的相位连续2FSK信号的非相干差分解调方法——单零点FIR滤波器系数方法，并给出了DSP实现的结果。     

多负载下的单芯测井电缆通信系统

为实现油田测井信息传输,监测井下环境及产层生产动态,研制基于单芯铠装电缆信号传输的多负载深井通信系统。利用井下遥测系统对采集到的各储层信息进行曼彻斯特码编码调制,以数据包为单位整体上传至地面系统进行解调,解析得到的数据通过总线发送到人机交互系统。基于等效电路建模分析单芯电缆信道特征,根据信号在测井电缆上的传输特点,实现深井条件下的多层信息实时传输。系统已在胜利油田进行安装使用。现场测试结果显示,在150℃的高温环境下,该系统信息传输稳定,误码率最高仅为0.0127%,传输速率为300 bit/s,可实现复杂井况下的多油层监测信息传输。     

一种基于PCI的测井模拟信号采集系统

该文介绍了PCI总线的特点及其优越性，对基于PCI总线实现的测井模拟信号采集系统做了详细的说明。硬件设计中．局部总线部分用CPLD可编程逻辑器件实现采集过程的主要控制。采用PCI9054通用接口芯片实现采集系统与主机通信。该系统实测精度超过13位，其控制逻辑灵活，便于升级扩展。     

钻井液DPSK信号解调及旋转阀控制脉冲重构

基于钻井液压力DPSK信号调制过程的数学分析,研究了钻井液压力DPSK信号相干解调的可行性。通过在相位相干解调的基础上增加反余弦和求导环节实现旋转阀控制脉冲的重构,钻井液压力DPSK信号可以采用相干方式进行解调,且无噪声影响条件下解调效果较好。仿真分析结果表明,噪声会对钻井液压力DPSK信号的幅度和相位产生干扰,对旋转阀控制脉冲的重构造成较大影响;旋转阀控制脉冲的重构受到信号频带内噪声垂直分量导数的严重影响;大幅提高输入信号信噪比是钻井液压力DPSK信号相干解调系统获得相对较小误码率的关键。