基于数据分块并行的FFBP成像算法的FPGA实现

针对快速分解后向投影算法（Fast Factorized Back Projection,FFBP）运算量大,实时处理较难的问题,提出了一种基于FPGA的数据分块并行处理的多阶段流水与同阶段并行的硬件架构设计。该设计将数据分块储存到ULTRARAM(URAM)组,使得在一个时钟周期完成数据地址索引,并对数据进行加权求和,得到插值结果;该设计采用多阶段流水与同阶段并行的硬件架构,充分利用算法并行特性,极大地减少了处理时间;在FPGA处理平台架构下,实现了基于单块板卡的数据分块并行的FFBP算法。经实验验证,当系统处理时钟频率为125 MHz,在147.05 ms时间内实现了1 024×512个采样点的32位单精度浮点复数据成像处理,验证了系统的有效性。     

井壁强化机理与致密承压封堵钻井液技术新进展

井壁强化钻井液技术已成为提高地层承压能力的重要手段之一,目前中国在井壁强化微观机理、模拟实验评价方法和新材料研发等方面,均有待深入研究。基于微观颗粒物质力学的力链网络结构分析基本原理,探讨了裂缝地层致密承压封堵方法。提出了井壁强化材料特性的精细化表征参数,通过颗粒类型、粒度级配及浓度优化,利用刚性颗粒、弹性颗粒和纤维材料等协同封堵裂缝,可有效形成具有“强力链网络结构”的致密承压封堵层。利用自行研制的井壁强化钻井液封堵模拟实验装置,开展了井壁强化钻井液封堵模拟实验优化研究。模拟实验证明,新研制的井壁强化材料不仅能够有效封堵裂缝,形成致密承压裂缝封堵层,且当支撑裂缝至设计开度,可提升地层承压能力。      

高酸溶纤维堵漏剂的实验研究

裂缝性储层钻井完井液漏失及其引起的储层损害问题,严重制约裂缝性油气藏的钻探及高效开发。目前现场处理裂缝性储层钻井完井液漏失较常用的方法是桥接堵漏法,纤维是桥接堵漏材料的重要组成部分,但常用的纤维类堵漏材料酸溶性能较差,不能满足裂缝性储层酸化解堵的技术需要。为此,研制了一种高酸溶纤维堵漏剂SDSF,平均直径为10～30 μm,长度为3～12 mm,可根据工程需要调节,酸溶率达95%,抗温能力达150℃,在水基钻井液中分散性良好,耐碱性能优良。基于新型高酸溶纤维堵漏剂SDSF,协同高酸溶颗粒状桥接堵漏材料,实验优化了不同开度楔形裂缝的高酸溶纤维堵漏工作液配方,其承压能力可达10 MPa。高酸溶纤维堵漏技术为解决储层工作液漏失及解堵难题,提供了有效的技术方案。      

远程故障诊断系统的排队论分析

引入随机服务系统,分析了远程故障诊断系统,建立了基于等待制的M/M/C/∞排队系统模型,并由此分析得到排队队长和等待时间等系统运行的指标。为平衡客户对故障诊断及时性的要求与系统维护费用之间的关系,根据排队等待时间和诊断服务器数量的关系,结合服务器的有效利用率,提出确定服务器最佳配置数量的方法。并以变频器的远程故障诊断系统为例,根据客户要求的等待时间数量级确定了服务器的合理配置。     

上部含水层对煤层气开发效果影响的数值模拟研究

煤层气气井通常需要通过水力压裂才能实现建产。沁水盆地M区块一些煤层气气井产水量明显高于周围其他气井,存在不产气或低产气的特殊情况。由于水力压裂缝在煤层纵向上的穿透距离具有一定的不确定性,压裂过程中易将顶板砂岩水层压窜,导致气井生产动态与周围正常状态下的煤层气井差异大。为了解决这个问题,在研究工区煤层地质特征和区块顶部砂岩含水层的地质特征基础上,建立了煤层+顶部含水层的三维地质模型,应用数值模拟技术量化分析了顶板含水层对煤层气井生产状况的影响程度。综合结果表明：1)M区块15^#煤层顶板以上0～20 m距离发育的含水砂岩可能是一些煤层气井产水量异常大的主要来源。如果该砂层平均孔隙度大于5%,距离煤层10 m附近有较大产水异常风险。2)排采情况及数值模拟结果表明,15^#煤层顶板含水层对煤层压裂改造及降压解吸影响较大,对于煤层顶板距离含水层较近的井,可考虑进行工艺改进,释放15^#煤层气产能。3)考虑了顶板含水层影响的煤层气数值模拟模型,可模拟部分气井压窜上部含水层的异常生产情况,显著提高研究区块数值模拟的历史拟合精度,提高剩余气...     

铁路GSM-R移动通信系统容量设计

为了准确设计铁路GSM-R移动通信系统容量,选择合适的设备载频数量,本文通过详细分析GSM-R系统各业务种类,列出了不同话音业务的话务量计算方式及各类数据业务所占信道数量,结合相关经验参数取值,得出了系统容量的计算方法,并在列车时速、列车发车间隔等相应前提下根据计算方法对不同铁路场景下设备载频数量分别进行了计算,得知车站及编组场基站加载3各载频、区间基站加载2个载频可满足用户需求,本计算方法也为其他类型铁路GSM-R系统容量设计提供参考。     

音频信息隐藏技术在军事通信中的应用

论述了为实现军事通信的安全、保密和隐蔽,如何利用信息隐藏技术,将军事通信内容隐匿于民用通信领域。在分析不同通信方式的基础上,介绍了满足不同通信方式的音频信息隐藏方法及其特点,对未来军事隐蔽通信具有一定的借鉴意义。     

基于奇异值分解的向量替换数字盲水印

文章在分析图像的奇异值分解特性的基础上,提出了一种基于奇异值分解的载体奇异向量与水印奇异向量替换的盲水印算法。将载体图像分块进行奇异值分解,用水印分块奇异值分解的左右奇异向量和奇异值向量替换载体的对应向量。根据载体与水印的大小关系将水印循环嵌入,提取时进行平均判决。算法简单易于实现,提取的水印相似度高,可应用于高品质图像的版权保护与认证。     

82C52芯片及在网络设计中的应用

对异步串行通讯芯片82C52在全双工情行下使用进行了描述,介绍了采用广播方式及全互联拓扑结构设计和实现的HIT-501*分布容错计算机网络物理层,实际现场运行测试结果令人满意。     

Burg算法与自相关在科氏流量计中的应用

传统科氏流量计信号处理采用DFT谱分析方法,对数据进行加窗处理,导致谱分辨率降低。为提高谱分辨率,将Burg算法引入科氏流量计频率解算,无需对窗口之外数据进行假设。为解决信号初相以及噪声干扰对谱分辨率的影响,对Burg算法进行了分析并改进,引入了自相关算法。在此建立了科氏流量计的信号模型,采用Matlab对本算法进行仿真验证,结果表明该算法的解算精度优于一般流量计的要求,算法可以用于科氏流量计频率解算。