隨鉆泥漿脈沖遙測系統中OOK信號的調制解調算法研究.pdf

1、隨鉆泥漿脈沖遙測系統實時傳輸井底的定向數據、地層特性、鉆井參數等鉆井工程參數到地面。在井底，連續(xù)波脈沖發(fā)生器利用定轉子相對擺動形成對鉆井液的截流而產生壓力變化，進而形成壓力波進行傳輸;壓力波信號經過泥漿信道時，會出現衰減和畸變;在井上，對接收信號進行解調。
　　本文首先對整個泥漿信道的系統模型進行了分析，介紹整個系統信號傳輸的過程，重點分析鉆頭反射引起的信號疊加;對井上單脈沖實驗數據的分析顯示信號經過泥漿信道傳輸會出現時延;系統的

2、物理設備是不變的，于是在一定的時間范圍內，泥漿信道模型是一個線性時不變系統模型。根據泥漿信道的系統模型，提出開關啟閉鍵控(on-off keying，OOK)調制信號，并且結合壓力波產生機制給出調制波形;依據泥漿信道的時延特性，選用相干解調的方法對信號進行解調。其次，對隨鉆泥漿脈沖遙測系統的OOK信號進行數值仿真，一方面對其特性進行仿真，得到一定標準誤碼率時的信噪比;另一方面，根據壓力波產生機制，仿真擺動剪切閥的擺動角度范圍以及擺動的周

3、期浮動范圍，獲得對應的是信號幅度和信號的符號周期偏差范圍。最后通過實驗對理論分析和仿真進行驗證。其一驗證信道特性，包括噪聲的組成，信號的信噪比，信道時延特性;其二驗證解調方法，利用相干解調對五組數據進行解調。
　　實驗結果表明，信道特征部分，噪聲是由周期噪聲和高斯白噪聲組成，信號的信噪比與仿真設定的信噪比相符，信道有時延特性;解調部分，利用相干解調的方法對五組實驗數據進行成功解調，數據傳輸率能達到11.43bps(bits per