隨鉆泥漿脈沖遙測系統(tǒng)同步算法研究.pdf

1、泥漿脈沖數(shù)據(jù)傳輸方式是目前隨鉆系統(tǒng)中最成熟、應(yīng)用最廣泛的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。該技術(shù)利用電機控制定轉(zhuǎn)子開合切割泥漿液產(chǎn)生壓力波信號，自井底向地面?zhèn)鞑?。井上的?shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集該信號，并將采樣數(shù)據(jù)傳送至實時解調(diào)系統(tǒng)，利用數(shù)字信號處理方法完成實時解碼。
　　時間同步(timing synchronization)和位同步(symbol synchronization)是解調(diào)中的兩個重要步驟。前者用于獲取信號的準確到達時間。后者又稱碼元同步，

2、是為了在接收端得到每個碼元的正確的起止時刻。
　　本文旨在研究泥漿脈沖數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的時間同步和位同步的方法。
　　時間同步分為線性掃頻同步和m序列同步兩個步驟，分別利用線性調(diào)頻（linear frequency modulation，LFM）信號和m序列的自相關(guān)特性，獲得峰值位置，從而確定信號的起始位置。在時間同步的過程中，信號的調(diào)制方式、壓力波的畸變、泥漿信道的衰減特性以及傳感器的安裝位置均可能影響時間同步的結(jié)果。本文針

3、對不同的問題，提出了解決的方案。
　　位同步是高速泥漿脈沖數(shù)據(jù)解調(diào)中的必要步驟，用于解決符號周期偏移導致的一系列解調(diào)問題。隨著數(shù)據(jù)傳輸速率的提高，位同步的重要性日漸凸顯。本文研究了波形畸變，電機控制精度等問題對位同步過程的影響，分別使用Gardner位同步算法和早遲門位同步算法對實井數(shù)據(jù)進行了分析，并對分析結(jié)果進行了比較。
　　本文的研究依托于浙江大學與中海油田技術(shù)服務(wù)股份有限公司的合作項目《隨鉆數(shù)據(jù)傳輸調(diào)制解調(diào)算法及流體數(shù)