多分层试井仪电缆遥传井下电路研究

摘要

高速遥传技术在石油测井系统中占据着重要的地位，高速、实时的传输数据在测井系统中至关重要。随着科技的不断发展，测井技术也随之不断进步，但是高效率测井电缆数据传输系统研究开发依然是近年来测井技术领域研究的热门领域。针对现在我国电缆传输，速度慢，信号衰减、失真严重等问题，本文在研究国内外遥传技术的基础上，以 ST公司的高性能单片机（STM32F407）为微处理器和正交频分复用（OFDM）技术为核心技术，进行了传输系统的研究。 本论文首先是对电缆传输以及OFDM技术进行了深入的理论研究，对电缆的传输特性以及OFDM技术的关键技术认真的学习，为下一步系统的设计提高了良好的基础。其次，在理论知识的基础上，提出了系统的总体设计方案。以OFDM技术为核心，采用了（2，1，3）卷积码编码、维特比译码、16QAM映射反映射、IFFT/FFT算法以及 D/A转换和 A/D转换实现信号调制解调后实时传输，同时因为信道多径效应的影响产生信道干扰（ICI），所以需要插入循环前缀。硬件部分是借助以STM32F407微处理器，对部分电路包括：电源模块、时钟模块、复位模块以及外部接口电路进行设计。最后，在MATLAB软件环境下对系统进行仿真验证。

目录

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第一章 绪论

1.1本课题的研究目的和意义

1.2 多分层测井仪遥传测井技术国内外发展状况

1.3 论文研究的内容及其章节安排

第二章 试井仪遥传测井电缆传输数据编码技术分析

2.1 常用遥传测井电缆及其传输特性分析

2.2 常用的几种主要编码技术

2.3本章小结

第三章 遥测系统中对正交频分复用（OFDM）技术的应用

3.1基于OFDM技术的遥传系统要求

3.2 OFDM技术基本原理

3.3 OFDM的时域与频域分析

3.4 OFDM系统组成

3.5 基于 OFDM 技术的遥测电缆通信系统的实现

3.6本章小结

第四章 基于OFDM的遥测系统硬件电路研究

4.1 系统硬件部分结构

4.2 STM32F4系列硬件架构及特点

4.3部分井下电路设计

4.4 A/D转换电路与D/A转换电路

4.5 JTAG调试接口

4.6 SD卡模块

4.7本章小结

第五章 基于OFDM的数据传输系统仿真及软件实现

5.1仿真工具介绍

5.2系统软件设计总体方案

5.3 卷积码编码译码软件设计及仿真分析

5.4 16QAM映射与反映射简介及仿真分析

5.5 FFT与IFFT算法及仿真分析

5.6 OFDM系统在MATLAB下的仿真分析

5.7本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果