多分层试井仪电缆遥传井下电路研究
发布时间：2021-12-29 06:33
高速遥传技术在石油测井系统中占据着重要的地位,高速、实时的传输数据在测井系统中至关重要。随着科技的不断发展,测井技术也随之不断进步,但是高效率测井电缆数据传输系统研究开发依然是近年来测井技术领域研究的热门领域。针对现在我国电缆传输,速度慢,信号衰减、失真严重等问题,本文在研究国内外遥传技术的基础上,以ST公司的高性能单片机（STM32F407）为微处理器和正交频分复用（OFDM）技术为核心技术,进行了传输系统的研究。本论文首先是对电缆传输以及OFDM技术进行了深入的理论研究,对电缆的传输特性以及OFDM技术的关键技术认真的学习,为下一步系统的设计提高了良好的基础。其次,在理论知识的基础上,提出了系统的总体设计方案。以OFDM技术为核心,采用了（2,1,3）卷积码编码、维特比译码、16QAM映射反映射、IFFT/FFT算法以及D/A转换和A/D转换实现信号调制解调后实时传输,同时因为信道多径效应的影响产生信道干扰（ICI）,所以需要插入循环前缀。硬件部分是借助以STM32F407微处理器,对部分电路包括:电源模块、时钟模块、复位模块以及外部接口电路进行设计。最后,在MATLAB软件环境下...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 本课题的研究目的和意义
1.2 多分层测井仪遥传测井技术国内外发展状况
1.2.1 国外多分层试井仪遥传测井技术发展状况
1.2.2 国内多分层试井仪遥传测井技术发展状况
1.3 论文研究的内容及其章节安排
第二章 试井仪遥传测井电缆传输数据编码技术分析
2.1 常用遥传测井电缆及其传输特性分析
2.1.1 单芯测井电缆传输特性分析
2.1.2 七芯测井电缆传输特性分析
2.2 常用的几种主要编码技术
2.2.1 曼彻斯特编码技术分析
2.2.2 正交振幅调制(QAM)技术分析
2.2.3 OFDM调制技术分析
2.3 本章小结
第三章 遥测系统中对正交频分复用(OFDM)技术的应用
3.1 基于OFDM技术的遥传系统要求
3.2 OFDM技术基本原理
3.3 OFDM的时域与频域分析
3.3.1 OFDM时域分析
3.3.2 OFDM频域分析
3.4 OFDM系统组成
3.4.1 子载波的调制
3.4.2 OFDM系统的FFT/IFFT实现
3.4.3 保护间隔和循环前缀
3.4.4 OFDM系统的核心关键技术
3.5 基于OFDM技术的遥测电缆通信系统的实现
3.6 本章小结
第四章 基于OFDM的遥测系统硬件电路研究
4.1 系统硬件部分结构
4.2 STM32F4系列硬件架构及特点
4.2.1 微处理器内核介绍
4.2.2 STM32F4系列特性
4.3 部分井下电路设计
4.3.1 系统电源模块
4.3.2 系统时钟模块
4.3.3 复位电路模块
4.4 A/D转换电路与D/A转换电路
4.5 JTAG调试接口
4.6 SD卡模块
4.7 本章小结
第五章 基于OFDM的数据传输系统仿真及软件实现
5.1 仿真工具介绍
5.2 系统软件设计总体方案
5.3 卷积码编码译码软件设计及仿真分析
5.3.1 卷积码基本原理
5.3.2 卷积码表示方法
5.3.3 卷积译码—维特比译码
5.3.4 编码译码仿真分析
5.4 16QAM映射与反映射简介及仿真分析
5.4.1 16QAM映射与反映射简介
5.4.2 16QAM映射与反映射软件实现
5.5 FFT与IFFT算法及仿真分析
5.5.1 FFT与IFFT算法及软件设计
5.5.2 仿真分析
5.6 OFDM系统在MATLAB下的仿真分析
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]现代测井技术的发展与应用[J]. 卫玮. 化工管理. 2016(34)
[2]近年测井技术新进展及测井行业发展趋势[J]. 王丽忱,甄鉴,陈冬炜. 国际石油经济. 2015(09)
[3]基于OFDM的高速数据传输系统的研究[J]. 余文宁,李英林. 石油工业计算机应用. 2015 (02)
[4]OFDM信号中保护间隔样式的识别方法[J]. 张孟伯,杨晓静,张欣冉,张岱. 计算机应用研究. 2015(11)
[5]基于16QAM单芯电缆高速遥传系统设计与研制[J]. 潘明宇,文强,宋建军. 石油仪器. 2014(04)
[6]基于单芯测井电缆的高速遥传系统设计[J]. 顾庆水,陈伟,伍瑞卿,陶爱华,李谦. 测井技术. 2013(04)
[7]多径衰落信道下射频识别系统抗干扰技术[J]. 于银山,俞晓磊,汪东华,赵志敏. 太赫兹科学与电子信息学报. 2013(03)
[8]基于STM32单片机的CAN总线分析仪的设计[J]. 邢洋,李立伟,张洪伟. 青岛大学学报(工程技术版). 2013(01)
[9]WiGig and IEEE 802.11ad for Multi-Gigabyte-Per-Second WPAN and WLAN[J]. Sai Shankar N,Debashis Dash,Hassan El Madi,Guru Gopalakrishnan. ZTE Communications. 2012(04)
[10]大气激光通信下的OFDM导频信道估计方法[J]. 朱耀麟,孟超,柯熙政. 光通信研究. 2012(06)
硕士论文
[1]井下遥测系统通信线路的设计与实现[D]. 权国栋.中国矿业大学 2016
[2]基于OFDM的钻杆声波信道数据传输技术的研究[D]. 高瑾.西安电子科技大学 2014
[3]基于STM32的便携式室内空气质量监测器的研究[D]. 彭煜.暨南大学 2013
[4]测井电缆传输系统中编码方法研究[D]. 王泉.长江大学 2013
[5]基于Simulink的OFDM通信系统仿真分析[D]. 曹一.天津大学 2009
[6]嵌入式图像采集与处理系统实现技术研究[D]. 梁海军.西安电子科技大学 2009
本文编号：3555589
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 本课题的研究目的和意义
1.2 多分层测井仪遥传测井技术国内外发展状况
1.2.1 国外多分层试井仪遥传测井技术发展状况
1.2.2 国内多分层试井仪遥传测井技术发展状况
1.3 论文研究的内容及其章节安排
第二章 试井仪遥传测井电缆传输数据编码技术分析
2.1 常用遥传测井电缆及其传输特性分析
2.1.1 单芯测井电缆传输特性分析
2.1.2 七芯测井电缆传输特性分析
2.2 常用的几种主要编码技术
2.2.1 曼彻斯特编码技术分析
2.2.2 正交振幅调制(QAM)技术分析
2.2.3 OFDM调制技术分析
2.3 本章小结
第三章 遥测系统中对正交频分复用(OFDM)技术的应用
3.1 基于OFDM技术的遥传系统要求
3.2 OFDM技术基本原理
3.3 OFDM的时域与频域分析
3.3.1 OFDM时域分析
3.3.2 OFDM频域分析
3.4 OFDM系统组成
3.4.1 子载波的调制
3.4.2 OFDM系统的FFT/IFFT实现
3.4.3 保护间隔和循环前缀
3.4.4 OFDM系统的核心关键技术
3.5 基于OFDM技术的遥测电缆通信系统的实现
3.6 本章小结
第四章 基于OFDM的遥测系统硬件电路研究
4.1 系统硬件部分结构
4.2 STM32F4系列硬件架构及特点
4.2.1 微处理器内核介绍
4.2.2 STM32F4系列特性
4.3 部分井下电路设计
4.3.1 系统电源模块
4.3.2 系统时钟模块
4.3.3 复位电路模块
4.4 A/D转换电路与D/A转换电路
4.5 JTAG调试接口
4.6 SD卡模块
4.7 本章小结
第五章 基于OFDM的数据传输系统仿真及软件实现
5.1 仿真工具介绍
5.2 系统软件设计总体方案
5.3 卷积码编码译码软件设计及仿真分析
5.3.1 卷积码基本原理
5.3.2 卷积码表示方法
5.3.3 卷积译码—维特比译码
5.3.4 编码译码仿真分析
5.4 16QAM映射与反映射简介及仿真分析
5.4.1 16QAM映射与反映射简介
5.4.2 16QAM映射与反映射软件实现
5.5 FFT与IFFT算法及仿真分析
5.5.1 FFT与IFFT算法及软件设计
5.5.2 仿真分析
5.6 OFDM系统在MATLAB下的仿真分析
5.7 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]现代测井技术的发展与应用[J]. 卫玮. 化工管理. 2016(34)
[2]近年测井技术新进展及测井行业发展趋势[J]. 王丽忱,甄鉴,陈冬炜. 国际石油经济. 2015(09)
[3]基于OFDM的高速数据传输系统的研究[J]. 余文宁,李英林. 石油工业计算机应用. 2015 (02)
[4]OFDM信号中保护间隔样式的识别方法[J]. 张孟伯,杨晓静,张欣冉,张岱. 计算机应用研究. 2015(11)
[5]基于16QAM单芯电缆高速遥传系统设计与研制[J]. 潘明宇,文强,宋建军. 石油仪器. 2014(04)
[6]基于单芯测井电缆的高速遥传系统设计[J]. 顾庆水,陈伟,伍瑞卿,陶爱华,李谦. 测井技术. 2013(04)
[7]多径衰落信道下射频识别系统抗干扰技术[J]. 于银山,俞晓磊,汪东华,赵志敏. 太赫兹科学与电子信息学报. 2013(03)
[8]基于STM32单片机的CAN总线分析仪的设计[J]. 邢洋,李立伟,张洪伟. 青岛大学学报(工程技术版). 2013(01)
[9]WiGig and IEEE 802.11ad for Multi-Gigabyte-Per-Second WPAN and WLAN[J]. Sai Shankar N,Debashis Dash,Hassan El Madi,Guru Gopalakrishnan. ZTE Communications. 2012(04)
[10]大气激光通信下的OFDM导频信道估计方法[J]. 朱耀麟,孟超,柯熙政. 光通信研究. 2012(06)
硕士论文
[1]井下遥测系统通信线路的设计与实现[D]. 权国栋.中国矿业大学 2016
[2]基于OFDM的钻杆声波信道数据传输技术的研究[D]. 高瑾.西安电子科技大学 2014
[3]基于STM32的便携式室内空气质量监测器的研究[D]. 彭煜.暨南大学 2013
[4]测井电缆传输系统中编码方法研究[D]. 王泉.长江大学 2013
[5]基于Simulink的OFDM通信系统仿真分析[D]. 曹一.天津大学 2009
[6]嵌入式图像采集与处理系统实现技术研究[D]. 梁海军.西安电子科技大学 2009
本文编号：3555589
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/3555589.html
