泥浆通道中高速连续波信号传输方法研究

摘要

传统的连续波传输特性分析认为连续波在井下传输过程中产生的反射、叠加严重影响着信号的传输距离和效率;同时，源信号的频率与信号传输距离呈线性反比关系，信号频率越高，传输距离越短;当信号频率增加到一定程度时，地面就无法对其进行有效检测和分析，因此限制了其工程应用。但是经过理论分析和工程实验，结果显示上述的结论并不完全正确，连续波信号的反射、叠加的影响同样可以带来有益的一面;而且信号频率和传输距离的关系也决不仅仅是简单的线性反比，如果对连续波的产生工具、检测手段、分析方法加进行合理分析，同样能够使得压力波信号成为在泥浆通道中高速数据传输的有效载体。针对上述连续波传输应用中的热点问题，文中深入研究了连续波信号产生的机理;建立了以井下钻具组合为通道的信号传输波导模型;推导了连续波井下反射、叠加特性;以“传输效率”为基础分析了井下信号的传输特性;并分析了利用信号反射、叠加实现信号增强的可行性;推导出了连续波在泥浆通道中实现高速传输的应用方案;最后实验验证了文中所述分析算法的准确性和有效性。