OFDM技術(shù)在周期性鉆柱中信息傳輸?shù)难芯颗c應(yīng)用.pdf

1、在鉆井測(cè)量和控制中,需要隨時(shí)了解井下工具的工作狀況、井眼軌道的形態(tài)以及地層和井底環(huán)境等參數(shù),那么井下信息到地面的實(shí)時(shí)傳輸成為研究的關(guān)鍵技術(shù)。近年來(lái),無(wú)線(xiàn)隨鉆測(cè)量技術(shù)成為石油工程技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要關(guān)注方向,而尋找一種可靠的信號(hào)傳輸技術(shù),解決地面系統(tǒng)與井下信號(hào)的雙向通信任務(wù)以及井下信息的傳輸速度和深度等關(guān)鍵問(wèn)題,是眾多研究工作的重點(diǎn)。本文采用聲波傳輸方式來(lái)實(shí)現(xiàn)井下數(shù)據(jù)的傳輸,利用OFDM技術(shù)的抗干擾及抗多徑效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)來(lái)改善聲波信號(hào)在井下的傳

2、輸性能。
　　 本文以井下鉆柱作為聲波的傳輸通道,提出并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種OFDM井下數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。首先,在研究了鉆柱聲波信道特性的基礎(chǔ)上,結(jié)合鉆井系統(tǒng)聲波傳輸?shù)姆抡鏅C(jī)理,通過(guò)設(shè)計(jì)合適的系統(tǒng)參數(shù),對(duì)OFDM數(shù)據(jù)傳輸方案作了仿真對(duì)比與分析,對(duì)該系統(tǒng)的通信性能做了指標(biāo)評(píng)價(jià),從理論上證實(shí)OFDM技術(shù)的可行性；
　　 其次,設(shè)計(jì)了基于DSP5416的OFDM井下數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),包括DSP發(fā)射和接收硬件電路的電源設(shè)計(jì)、數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)

3、、串口通信電路的設(shè)計(jì)、DDS電路的設(shè)計(jì)、功放電路的設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù),還包括換能器及其匹配電路的設(shè)計(jì),從而設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了完整的OFDM技術(shù)傳輸系統(tǒng)平臺(tái)；
　　 最后基于設(shè)計(jì)的OFDM傳輸系統(tǒng)平臺(tái),對(duì)聲波在井下的傳輸速率及可靠性進(jìn)行了性能測(cè)試,通過(guò)實(shí)際的數(shù)據(jù)結(jié)果分析得出,采用OFDM技術(shù)的聲波傳輸速率明顯優(yōu)于其他技術(shù)。
　　 本課題設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的OFDM井下數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),對(duì)于未來(lái)井下聲波傳輸?shù)耐茝V以及OFDM技術(shù)在井下信息傳輸更深入的