| 【中文题名】 | 石油勘探仪器中的高速电缆遥传系统研制 |
| 【英文题名】 | The Research and Manufacture on High Speed Cable Telemetry System of Petroleum Exploration Instrument |
| 【学科专业】 | 计算机技术与应用 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2003-2-25 |
| 【中关键词】 | 高速电缆遥传,数据协议,正交频分复用,同步,均衡,调制解调器 |
| 【英关键词】 | high speed cable telemetry,data protocol,OFDM,Synchronization Equalization,MODEM,down hole tool,interface, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>远动技术>远动化系统>远距离测量、远距离测量系统> |
| 【论文摘要】 |
本文介绍了石油勘探测井仪器中的高速电缆遥传系统的设计方案及实现。通过了解测井数据传输系统的发展以及 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术的研究成果，详细论述了OFDM 的原理、设计思想和性能特点。特别对 OFDM 的关键技术——编码与解码、同步、均衡技术进行了理论分析，给出了具体实现的算法。在此基础上，进行高速电缆遥传系统的设计。根据电缆遥传系统的总体要求和对各种测井仪器进行的需求分析，分析电缆遥传系统的数据流程，并在此基础上设计出满足各成像测井仪器需要的数据协议。系统物理层的设计，通过几种方案的对比，设计出采用 OFDM 技术的高速数据传输系统。根据系统各部分不同的要求及系统与地面仪器、下井仪器之间的配合，选取了 VME 总线、OFDM 技术、1553 总线技术，并着重对 OFDM 技术进行了理论分析和具体实现，并给出了实现结构及实现结果。本文的特色是设计出有我国测井仪器特色的数据通信协议，满足新仪器的发展需要和兼容旧仪器的工作。通过对测井电缆传输特性的分析，首次使用 OFDM 的先进成果，设计出新型的高速电缆遥传系统，并给出了系统实... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
7-14 |
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1．1 引言 |
7-8 |
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1．2 测井数据传输系统的发展 |
8-10 |
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1．2．1 测井装备的发展 |
8-9 |
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1．2．2 测井数据传输系统的发展 |
9-10 |
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1．3 高速电缆遥传系统的研制背景 |
10-11 |
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1．4 OFDM的提出和发展 |
11-12 |
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1．5 论文的内容 |
12-14 |
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第二章 OFDM的基本理论 |
14-23 |
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2．1 OFDM传输系统 |
14-15 |
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2．2 OFDM的数学表示 |
15-17 |
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2．3 OFDM系统结构 |
17-18 |
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2．4 OFDM系统性能特点 |
18-23 |
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第三章 OFDM关键技术分析 |
23-36 |
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3．1 编码和解码 |
23-26 |
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3．2 同步技术 |
26-32 |
|
3．2．1 符号同步 |
26-29 |
|
3．2．2 频域同步 |
29-30 |
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3．2．3 时域同步 |
30-31 |
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3．2．4 加性噪声对同步的影响 |
31-32 |
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3．3 均衡技术 |
32-36 |
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第四章 高速电缆遥传系统总体设计 |
36-42 |
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4．1 高速电缆遥传系统设计要求 |
37-39 |
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4．1．1 系统设计要求 |
37-38 |
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4．1．2 系统设计参数 |
38-39 |
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4．2 高速电缆遥传系统设计 |
39-42 |
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4．2．1 遥传系统结构框图 |
39-40 |
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4．2．2 遥传系统设计 |
40-42 |
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第五章 数据协议设计 |
42-60 |
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5．1 数据流程分析 |
42-46 |
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5．1．1 下行数据流程 |
42-44 |
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5．1．2 上行数据流程 |
44-46 |
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5．2 高速电缆遥传系统数据协议 |
46-60 |
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5．2．1 地面遥测模块与前端机之间的数据协议 |
46-53 |
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5．2．2 测井电缆数据协议 |
53-55 |
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5．2．3 井下仪器接口数据协议 |
55-60 |
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第六章 系统物理层设计 |
60-82 |
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6．1 测井电缆特性及工作方式介绍 |
60-63 |
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6．2 BPSK调制方式的局限性 |
63-64 |
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6．3 基于OFDM技术的高速遥传系统设计 |
64-70 |
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6．3．1 设计方案的选择 |
64-66 |
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6．3．2 调制解调器的设计 |
66-68 |
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6．3．3 井下仪器总线控制器的设计 |
68-69 |
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6．3．4 井下仪器接口的设计 |
69-70 |
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6．4 高速电缆遥传系统的实现 |
70-78 |
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6．4．1 高速电缆遥传系统调制解调器电路图 |
71-75 |
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6．4．2 调制解调器软件流程图 |
75-76 |
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6．4．3 利用复数FFT共轭对称性简化算法 |
76-77 |
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6．4．4 部分实物完成结果 |
77-78 |
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6．5 调试过程及结果 |
78-82 |
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第七章 总结 |
82-84 |
|
致谢 |
84-85 |
|
参考文献 |
85-88 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.389500 |
