基于Nios Ⅱ系统的数字相敏检波系统设计

随着可编程逻辑器件的发展，特别是嵌入式系统的高速发展，可编程芯片系统（SOPC）为系统设计者提供了又一灵活快捷的设计方法与途径。它可以很快地将硬件系统和软件系统都放在一个可编程芯片中，达到系统的IC设计。本文介绍了一种基于ALTERA公司的Cyclone Ⅱ芯片和NIOS软核的数字相敏检波系统设计，此设计已在高分辨感应测井仪中应用，简化了仪器硬件电路，系统功耗大大降低，同时还节约了成本。     

基于TMS320VC33和TDC-GP2的流量测量电路设计

利用高速的数字信号处理器（Digital Signal Processing，简称DSP）TMS320VC33（以下简称VC33）丰富的软件和硬件资源以及TDC—GP2（以下简称GP2）灵活的可编程的特点，设计了一种测量流量和温度的电路。其主要有三部分组成：一是测量温度、流量的电路，核心器件就是GP2；二是与计算机的通信电路，利用串行接口芯片实现电平的转换；三是测量数据的处理电路，以VC33为电路的核心。系统电路通过采用小型封装的芯片以及低频芯片，使系统的总功耗很低。     

基于FPGA芯片的自然伽马能谱测井仪数据采集系统的研制

文章叙述了一种基于一片FPGA芯片的数据采集系统,该系统可替代现有的＂主从式框架＂的双CPU系统。着重介绍了APA600芯片的特点和该数据采集系统的工作原理。该系统可进一步简化电路设计,提高仪器的可靠性。     

加氢裂化常压塔轻石脑油干点软测量

先进控制技术可以把若干个变量控制在期望的控制点上，从而达到装鼍效益的整体优化。近年来，各种先进控制软件在催化裂化装置、加氢裂化等装置上得到了广泛的应用。为了实施加氢裂化装置的先进控制，需要在线计算其产品质量指标。轻石脑油干点就是其中一个质量指标。为了避免单纯依靠过程数据进行软测量建模而导致的计算结果与工艺分析结果相矛盾的情况，结合过程数据和质量指标的关联公式，利用粒子群算法建立轻石脑油的软测量模型。该软测量模型已在现场实施，应用结果表明，该模型有较高精度。     

在南卡罗来纳Savannah河试验场的井间地震成像

在南卡罗来纳大西洋沿海平原能源部的Ｓａｖａｎｎａｈ河试验场，在一个处理放射性废料大罐（直径２７ｍ）的下面，曾进行井间地震和连续记录地震测量，我们使用该资料勾划 速带（软物质）并进行井间黏土层连通性成像，在综合了岩心和测井曲线资料的井间地震层析图像上所给出的低速带，揭示了１５０ｆｔ～１８０ｆｔ之间（４６ｍ～５５ｍ）该区域的软物质，在井间地震剖面深度为１８０ｆｔ（５５ｍ）处观测到的反射波对应于这个 速     

催化裂化分馏塔轻柴油凝固点软测量

分析了在催化裂化装置分馏塔中产品质量软测量的几种方法，阐明了其局限性，提出了软测量应能实时反映产品质量这一重要特征，可以采用基于工艺机理分析来建立软测量模型，同时运用人工化验值不断校正软测量方法的实验结果表明该软测量方法具有较好的适应性，有较高的实用价值。     

基于FPGA的可控震源数字信号发生器设计

在分析FPGA的体系结构和逻辑单元灵活、静态可重复编程和动态系统重构、集成度高以及适用范围宽等特点后,根据扫描信号的理论要求,选用单片的FPGA芯片设计了能产生升降频的线性调频和伪随机序列的满足可控震源参数要求的数字信号发生器。应用VHDL语言和IP核完成了设计,实现了其相关功能,并用Modelsim软件对其进行了仿真。从仿真结果来看达到了设计的预期目的,满足线性调频和伪随机序列输出的要求。该方案的优点还在于通过单片FPGA来完成,实现简便,集成度高,且FPGA具有在线修改功能,可根据系统的需要和技术的发展对系统进行平滑升级。     

基于压缩感知的小波域地震数据实时压缩与高精度重构

地震数据压缩是解决地震仪无线数据传输的一项关键技术。现有技术方案是对现场数据变换编码，消除其冗余达到压缩效果，再解码反变换恢复原始数据。这类方案需要对完整采集的地震数据进行操作，不仅时效性差，造成了硬件资源浪费，而且数据解码难以高精度恢复。针对以上问题，本文基于压缩感知理论（CS）提出一种新的地震数据压缩重构方案，通过构造混沌伯努利测量矩阵（CBMM）对地震数据小波变换后的稀疏系数进行压缩，在下位机端实时编码；为了提高重构精度，采用贝叶斯小波树结构CS重构算法（BTSWCS），根据小波树结构统计特性，构建一个分层贝叶斯CS先验模型，利用马尔科夫链蒙特卡洛推理对模型参数后验估计，在上位机端恢复原始数据。实际地震数据处理表明，使用本方法对总采样点为2⁸的数据压缩，压缩时间可缩短至1.0×10^-5s。低信噪比情况下，本文重构算法使峰值信噪比（PSNR）值至少提升5dB。     

基于FPGA的格型编码调制器设计

在数字系统设计中．高度集成的FPGA（现场可编程门阵列）可以将设计好的数字电路集成到一片超大规模集成电路中,且具有外围电路简单、修改方便等优点。应用FLEX 10 k系列FPGA芯片,设计了一种格型编码调制器,可在石油仪器设备中广泛使用。     

PathFinder能源服务公司的小井眼随钻测井系统

PathFinder能源服务公司的小井眼密度中子偏距井径仪系统（Slim Density Neutron Standoff Caliper，SDNSC）是一种可以实时测量和记录体积密度、光电指示、中子孔隙度、密度孔隙度和超声波井径测量结果的随钻测井系统。该随钻测井系统的标准接箍尺寸为120．6mm（43／4in），在直径127．0～190．5mm（5～71／2in）的井眼中的测量结果精确可靠。该系统的密度／中子／井径仪传感器组合安装在无磁钻铤里面，     

基于FPGA的油水界面在线监测系统设计

采用八段电容传感器,以FPGA为采集控制核心,设计并实现了一套油水界面检测系统。该系统采用CAV424和MAX197,配合FPGA,实现油水界面信息的采集。调试结果表明,该系统测量精度高,集成度高及易于升级改造。     

高速遥传系统配接DTB总线仪器的接口设计

FPGA（field programmable gate array）技术已经成为当今实现电子线路集成化的重要方法之一。通过应用PFGA和单片机技术，设计一种接口电路，用于将CSU和SKC数控系统中DTB总线的井下仪器挂接到高速 遥传系统上，从而大大提高高速电缆遥传系统的兼容性，使其应用范围更广，市场前景更好。     

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。     

FPGA在井壁超声成像测井模块中的应用

针对井壁超声成像测井地面采集模块存在的集成化程度低、调试复杂、动态范围相对较小等缺点 ,利用FPGA优化电路 ,并采用双缓冲技术 ,设计完成了一种基于VXI总线的井壁超声成像测井模块 ,实现了Windows下的井壁超声成像测井信号的实时数据采集。     

小井眼多功能超声成像测井仪

介绍可以同时用于超声电视成像测 第一胶结面固井质量检测测井的小井眼井下超声测井仪。为了提高电路系统的设计集成度,降低电路功耗,选用ＦＰＧＡ芯片设计仪器电路,使井下仪器电路板宽度达到３３ｍｍ,仪器外径缩小到７０ｍｍ;将地面仪器设计成一块ＩＳＡ总线接口板。在固井质量检测中,对波形的量化采用了１０位的Ａ／Ｄ芯片,提高了电视成像的精度。仪器在实际应用中取得罗好的效果。     

ARIES采集站的数据编码与传输原理

ARIES通过采用HDB3编码,使其适应所采用的信道长距离传输的特性,加上FPGA的时钟恢复,达到了更加稳定的效果。本文从实际应用出发对ARIES仪器采集站的传输原理、数据包编码方式及传输过程进行了详细地描述。     

数字相敏检波在随钻电阻率测井仪中的应用

本文设计了一种基于高性能DSP和FPGA控制的数字相敏检波系统。系统讨论了传统模拟相敏检波和新型数字相敏检波的原理特点、电路实现及实验数据分析。实验证明,该检波方法能有效利用测井信息,优化系统,为我国随钻测井仪器的研究提供新的方法和途径。     

岩性密度测井仪探头测试系统的研制

为了岩性密度测井仪探头的出厂检测及测井现场的仪器检修研制岩性密度测井仪探头测试系统。测试系统先对核脉冲信号进行放大,通过A/D转换对核脉冲信号采集,通过数据处理得到岩性密度测井仪5个目标窗口的数据。系统使用了FPGA技术代替了原有电路中所有数字电路,体积小,重量轻,成本低,携带方便。系统分别在常温和高温环境中进行了试验,效果良好。该系统可以准确检测岩性密度测井仪探头工作状态的好坏;方便应用于岩性密度测井仪的出厂检测及现场维修。