油井参数遥测试验系统井下发射分系统设计

摘要

油井参数声遥测系统这一课题的研究内容是将千余米油井下的温度、压力等参数通过声波传输到井口过程中的信号的传输与处理。我们尝试在油井下安装换能器，换能器驱动输油管串作纵向振动，以声波做信息传播载体，以长石油管串作为声波传播的信道，将井下的参数向地面实时传送地面上来。　　本文主要工作是油井遥测系统的发射分系统设计。包括以下几方面内容：　　1.室内和现场两次试验的情况及据此对系统方案的确定和换能器参数的设计；　　2.讨论了调制编码方式。本系统采用频移键控，用作DFT的方式解调，本文对抗噪性能进行了分析。本系统采用正反码的编码方式。本系统选用LFM做同步信号，对LFM信号通过梳状滤波器后的同步性能进行了分析。　　3.介绍了DSP系统以及DSP芯片，并对DSP器件与单片机进行了对比。本系统选择TI公司的TMS320LF240x系列DSP芯片，文中对其进行了较详细地介绍，并编写了控制发射机发射指定信号的DSP程序。　　4.本系统采用DSP实时信号处理和采集数据作后续分析相结合的方法。本文对采集系统和LabVIEW作了简要介绍，并编写了LabVIEW程序。

目录

文摘

英文文摘

哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.2国外对长油管串中声波传播规律的研究

1.3国内外利用钢管传输声信号的尝试

1.4本文的主要工作

第2章可行性试验及方案论证

2.1可行性实验

2.1.1实验室验证

2.1.2现场实验

2.2系统设计

2.2.1系统构成

2.2.2换能器结构设计

2.2.3换能器参数估计

2.2.4电子舱设计与结构连接

2.3本章小节

第3章调制编码技术

3.1调制技术

3.1.1正弦载波数字调制系统

3.1.2 FSK调制

3.1.3 FSK信号的离散傅立叶变换(DFT)解调方法

3.2差错控制

3.2.1差错控制的工作方式

3.2.2检错和纠错的基本概念

3.2.3正反码

3.3同步

3.3.1线性调频(LFM)同步

3.3.2通过梳状滤波器的LFM信号

3.3.3 LFM信号的抗噪声性能

3.4本章小结

第4章程序设计

4.1 DSP系统与DSP芯片

4.1.1 DSP系统的构成及特点

4.1.2 DSP系统的设计过程

4.1.3 DSP芯片简介

4.1.4 DSP芯片的基本结构

4.1.5 TI与DSP芯片

4.2 DSP器件与单片机的比较

4.2.1单片机的特点

4.2.2 DSP器件的特点

4.2.3 DSP器件的推广及应用

4.3 TMS320C2000系列DSP介绍

4.3.1 TMS320C2XX综合介绍

4.3.2 TMS320C2XX的特点

4.4仿真器的安装

4.4.1安装CCS软件

4.4.2驱动程序安装

4.4.3驱动程序的配置

4.5发射控制系统设计

4.5.1 DSP芯片选择

4.5.2 DSP程序设计

4.6 DAQ卡简介和LabVIEW程序设计

4.6.1 DAQ的硬件配置

4.6.2 LabVIEW简介

4.6.3 DAQ设计

4.7本章小节

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的文章和取得的科研成果

致谢