井下声波通信系统研究

发布时间：2017-12-23 07:09

  本文关键词：井下声波通信系统研究　出处：《长江大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 油田数字化 声波通信 软件平台解调 三值包络分层 同步

【摘要】：近十年以来,国外智能完井技术已形成一套完备的系统,目前成熟的智能完井系统广泛采用基于电缆或光纤的有线方式进行数据传输,但对于长时间的数据监测,有线方式会干扰采油工作,而采用无线方式传输井下驻留设备的数据成为近几年来的研究热点。在常用的无线传输方式中,声波传输具有幅度衰减小,对传输介质无特殊要求的优点,因此适合用于井下数据的传输。但实现井下数据的声波传输的难点主要在于声波在油管中传输时信号的幅度以及相位产生畸变,使同步信号的提取和接收信号的解调变得困难。针对上述问题,论文分析了井下声波通信系统的理论模型与常用数字调制的基本原理,并在此基础之上提出了基于2FSK调制通信系统的总体结构。论文的主要工作包括:(1)发射端采用直接数字频率合成技术,能方便地产生所需的载波信号;(2)为了简化硬件电路,提高系统的集成度,提出了基于软件平台的解调方案,采用全数字接收机,利用软件程序实现解调算法;(3)对接收信号可能出现的幅度与相位失真,在2FSK过零检测的基础上提出了三值包络分层解调的方法;(4)根据分组、分步检测的思想提取同步信号,即先识别采样点中的码组,再从码组中提取同步信息。最后根据上述设计开发了相应的收发硬件电路与解调软件,其特点是:该数据收发系统的调制与解调器均可编程,灵活便捷。因此系统具有良好的移植性,同步与解调方法具有一定的抗干扰能力,具有简单、可靠、易实现的优点。实验结果表明,系统的通信达到了预期的结果。综上所述,本文针对智能完井系统中数据的声波耦合提取方式的难点进行了研究。实验表明,该数传系统在2 kbit/s的传输速率下保持较高的可靠性,对井下数据的声波传输研究具有参考价值。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE46;TN929.3

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本文编号：1322894