便携式测井电缆数据传输系统的设计与实现

摘要

测井电缆数据传输系统作为测井系统重要组成部分，其数据传输质量决定着测井设备的发展。目前高效率高可靠性测井电缆数据传输系统的研发已经成为测井技术领域研究的热点内容，而原有车载大型测井地面仪器由于体积大，移动不便的缺点，已经满足不了新技术现场推广和新项目技术研发的需求，因而开发一种便携稳定测井数据传输系统成为本文研究的主要内容。
　　在系统硬件设计方面，本课题采用FPGA和ARM微控制器作为系统的处理核心，选用Altera公司的EP4CE6E22I7和意法半导体公司的STM32F407VET6作为硬件平台用来实现通信信号编解码、测井总线的控制、显示输入以及后端接口芯片驱动的设计。同时在模拟信号处理的前端利用耦合变压器阻抗变换的特性，结合低通滤波、放大、整形、驱动电路对信号优化的处理，有效的解决了测井电缆传输过程中因信号衰减导致的失真度大的问题。
　　在软件设计方面，借助LabWindows/CVI在测控领域的优势，开发用以测试测井电缆数据传输系统性能的上位机应用程序，实现了计算机数据处理系统数据传输功能的模拟，完成了整个测井系统实验室测试环境的搭建。
　　经过实验室初步调试，本课题设计并实现的测井电缆数据传输系统能够较好的完成数据的上传和命令的下发，同时具备可移动和便携的特性，在市场应用和产品推广上具有广阔的前景。

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第1章 绪论

1.1课题研究背景和意义

1.2测井技术的概述

1.3课题来源及课题技术要求

1.4本文主要内容及章节安排

第2章 系统相关理论及整体方案设计

2.1测井电缆的传输特性

2.2测井总线介绍

2.3通信数据校验方式

2.4系统整体设计方案

2.5本章小结

第3章 系统电路设计与功能实现

3.1系统电路设计方案

3.2系统前端接口电路设计

3.3通信信号控制模块设计

3.4系统后端接口电路设计

3.5数据存储模块设计

3.6显示及输入模块设计

3.7本章小结

第4章 上位机测试软件设计与实现

4.1软件需求分析

4.2上位机软件总体设计

4.3上位机系统实现

4.4本章小结

第5章 系统整体测试与误码率分析

5.1系统测试安排

5.2电路模块测试与分析

5.3实验室测试与数据分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢