一种使用多通道数据流的高性能直接数字频率合成器研究

本文提出了一种使用了多通道ROMs结构的高性能直接数字频率合成器,为了提高工作频率和频谱纯度,一种多重只读存储机制被提出,并基于0.13um CMOS 工艺使用并优化,其工作频率比较于稍早前提出的基于分段非线性数模转换器机构的直接数字频率合成机制提高了40%,经流片测试,该工作取得了频谱纯度54dBc的较理想结果,其工作频率可达1.2GHz,在0摄氏度的情况下其工作频率高达1.4GHz, 关于使用流水线型结构和双重溢出近似的策略以进一步提高工作频率的工作也在文中提及并予以介绍。     

用于WLAN接收机的流水线A/D转换器设计

为一款支持802.11a/b/g协议的WIAN芯片设计了接收机内部的流水线A/D转换器.采用运放共享技术,减少了一半的运算放大器,节省了芯片面积,并降低了功耗.该A/D转换器采样速率为40 MHZ,设计精度为10位,使用HJTC 0.18μm 1P6M CMOS工艺流片并测试成功,当输入频率为1 MHz、无杂散动态范围为61.43 dB的正弦信号时,测得输出数字信号的无杂散动态范围为58.6 dB,信号与噪声谐波失真比为52.87 dB,有效位数为8.49位.     

基于非线性DAC的高速直接数字频率合成器

This paper presents a high speed ROM-less direct digital frequency synthesizer （DDFS） which has a phase resolution of 32 bits and a magnitude resolution of 10 bits. A 10-bit nonlinear segmented DAC is used in place of the ROM look-up table for phase-to-sine amplitude conversion and the linear DAC in a conventional DDFS. The design procedure for implementing the nonlinear DAC is presented. To ensure high speed, current mode logic （CML） is used. The chip is implemented in Chartered 0.35μm COMS technology with active area of 2.0 × 2.5 mm^2 and total power consumption of 400 mW at a single 3.3 V supply voltage. The maximum operating frequency is 850 MHz at room temperature and 1.0 GHz at 0℃.     

一种用于铷频标的紧凑型直接数字频率合成器

研发了高精度铷频标芯片SoC实现中应用的一种紧凑型直接数字频率合成器(DDFS).为了减小芯片面积和降低功耗,采用正弦对称技术、modified Sunderland技术、正弦相位差技术、四线逼近技术以及量化和误差ROM技术对相位转正弦的映射数据进行了压缩.利用这些技术,ROM尺寸压缩了98%.采用标准0.35μm CMOS工艺,一个具有32位相位存储深度和10位DAC的紧凑型DDFS流片成功,其核心面积为1.6mm2.在3.3V电源下,该芯片的功耗为167mW,无杂散动态范围(SFDR)为61dB.     

随钻一体化测井仪平台开发

为了满足多深度探测评价钻井液侵入和识别地层岩性的需要,开发了具有电阻率、伽马等多参数测量功能的随钻一体化测井仪平台。基于相移电阻率、衰减电阻率、总量伽马和成像伽马等测量方法,采用六发两收的八线圈系设计方案,挂接了伽马探管、加速度计和磁通门等传感器,同时采用了由发射电路、接收电路和控制电路组成的模块化电路设计方案,并定义了总线通讯协议,建立起了各功能模块之间的信息传递。开发了测井仪平台的固件程序,不仅能够测量相移电阻率和衰减电阻率数据,还能够测量伽马数据和地层方位信息;开发了平台测试软件,能够对仪器进行标定测试及下井前的启动设置,实现仪器控制指令的下发,测量数据的上传,并对电阻率、伽马、井斜角和工具面等数据进行监测和图形化处理。研制的随钻一体化测井仪平台可以为大斜度井和水平井钻井提供丰富的、高质量的测井数据,为地层评价提供所需要的数据,从而为非常规油气储层开发提供技术支持。      

随钻方位电磁波电阻率测井仪分段组合线圈系设计

针对现有随钻方位电磁波电阻率测井仪地层层界面检测灵敏度较弱且层界面探测深度较浅的问题,设计了分段组合线圈系,并采用理论分析和仿真试验的方法,对不同线圈系的测量响应进行数值模拟计算,分析了层界面位置和距离变化对分段组合线圈系测量响应的影响规律。数值模拟结果表明,分段组合线圈系的感应电动势信号幅值明显高于现有线圈系的感应电动势信号幅值,其层界面探测深度约为1.70 m,优于现有线圈系的层界面探测深度。研究表明,分段组合线圈系可提高测井仪器的地层层界面检测灵敏度和层界面的探测深度,这可为随钻方位电磁波电阻率测井仪器的研制提供理论支持。      

超声波测井的井下数据采集与传输系统的实现

介绍了井下数据采集与传输系统的结构和工作原理,该系统采用先进的CPLD器件is-PLSI1016实现了其中的接口电路,解决了井下数据采集与传输系统的高速度、低功耗和小尺寸等关键问题。     

基于LSTM神经网络的随钻方位电磁波测井数据反演

随钻方位电磁波测井仪器在地质导向和储层评价等方面具有重要作用,但其测量响应不具有直观性,需要用反演方法获得地层信息,高斯–牛顿法、随机反演算法等传统反演方法计算速度较慢,难以满足实时反演的要求。为此,提出了一种基于长短期记忆人工神经网络（LSTM）的新反演方法,用于求取地层电阻率。首先,基于广义反射系数法建立正演算法,完成样本集的制作;然后,搭建LSTM神经网络模型,基于样本集进行训练和测试,通过遍历的方法优选出合适的网络参数;最后,在测试集上完成电阻率的反演,将反演电阻率与正演电阻率进行对比,对比反演所需时间和相对误差,并在测试集中加入白噪声验证了模型的抗噪能力。研究结果表明,模型能够准确快速地反演地层电阻率信息,能够满足对含有噪声数据的反演需要,具有较好的鲁棒性。此反演方法为测井资料处理提供了新的思路和方向。     

螺绕环激励式随钻侧向测井仪测量强度影响因素及响应特性

与传统的随钻电极型电阻率测井仪相比,螺绕环激励式随钻侧向测井仪具有不易磨损,工艺难度小的优点,但国内对于该仪器的理论研究很少。基于三维有限元法,研究了螺绕环激励式随钻侧向测井仪的测井响应特征,分析了仪器结构参数对测量信号强度的影响。模拟结果表明:测量信号强度与接收线圈距呈正相关关系,仪器源距和钻头短节越长,仪器测量信号的强度越弱。根据模拟结果优选了模拟参数,研究了不同地层电阻率对比度下仪器的探测特性,分析了仪器在不同井斜角和围岩环境下斜井中的测井响应特征。螺绕环激励式随钻侧向测井仪探测深度较电缆式侧向测井仪浅,但可以满足随钻测井需求。研究结果对螺绕环激励式随钻侧向测井仪结构参数设计及测井解释方法研究均具有一定的指导意义。