钻井液连续波随钻测量系统设计及风洞模拟试验

针对目前随钻测量系统数据传输速率低及设计过程中试验难度大等问题,设计基于调频传输模式的钻井液连续波随钻测量系统,并对其进行风洞模拟试验.设计基于钻井液连续波的数字通信系统,采用多进制数字频率调制方式实现井下数据上传.随钻测量系统结构包括地面信号收发装置、井底信号收发装置以及数据传输通道3个部分,给出扇形和圆形两种转阀结构的设计方案.根据相似性原理设计风洞试验的模型结构,并对数据传输进行一系列风洞模拟试验.试验结果表明,基于调频传输模式的钻井液连续波随钻测量系统可以实现更高的数据传输速率,提高工作可靠性,同时增强对环境的适应能力.     

基于ART2A-E神经网络的数字调制识别

在分析经典的ART2／2A网络基础上,提出了一种基于ART2A—E神经网络的自动数字调制识别分类器,并测试了分类器对2PSK、4PSK、OQPSK、GMSK、π/4OQPSK、4ASK6种数字调制信号的识别能力．仿真结果表明,该分类器对这6种数字调制信号在信噪比为8dB条件下识别率达到90％以上,而且在不影响网络已记忆模式情况下能自动对未学习模式进行新的聚类,提高了自动调制分类器的自适应性和可扩展性．减少了错判概率．     

软件感应电台中的内插成形处理及其应用分析

对软件无线电感应电台中π/ 4DQPSK信号调制过程的内插和成形部分进行了分析和仿真 ,通过对成形滤波器的软件结构的设计和优化 ,使调制信号频谱的带外衰减加快 ,从而使频带利用率有所提高。     

几种数字调制方式的比较

主要从频带利用率 (rb/BT)与信息传输速率 (rb)的数值图表关系 ,以及频带利用率与信噪比 (S/N)的图表关系出发 ,分析讨论几种数字调制方式     

基于先验信息的低信噪比调频连续波雷达信号处理

针对恶劣测量条件下宽频带低信噪比调频连续波雷达信号距离模糊问题,建立了固态料面调频连续波雷达信号模型,并提出了以先验信息为辅助,包含信号频域预处理、频带截取及频带能量加权的距离反演方法.实际数据处理结果显示：经过预处理的信号频谱平均信噪比由原来的-5.55 dB 提高到8.32 dB;采用包络线截频带法和最小二乘截频带法进行距离反演后拟合料线与实际料线间的料形相似度由0.46分别提高到0.71和0.79.     

一种工程化的数字调相信号快速分类识别方法

在数字调制分类中,信号的相位周期特性会形成相位的卷叠并降低对接收到的射频信号的自动数字调制正确分类的概率。根据多进制数字相位调制(multiple-level phase shift keying,MPSK)信号的相位特征,通过相位去卷叠、根据最小均方误差原则去线性相位分量,以及相位的模π运算,提出了一种MPSK信号的分类方法。实验结果表明,基于相位特征的通信信号的自动调制分类算法具有很强的鲁棒性,对不同类型和滚降系数的脉冲成形滤波器和高码元速率都达到了较高的识别率。     

高稳定BPSK信号载波相位同步算法

基于二相相移键控(BPSK)信号幅度剧烈变化会严重影响数字锁相环的环路带宽和稳定性,提出了一种数字自动增益控制(AGC)和锁相环(PLL)联合的高稳定BPSK信号载波相位同步算法.采用指数增益放大非相关反馈自动增益控制环路对输入调制信号进行幅度调整,使输出AGC的调制信号幅度稳定在预定值,再将幅度稳定调制信号输入到数字三阶PLL进行精确载波相位估计.仿真结果表明,算法避免了数字三阶PLL由于调制信号幅度变化带来的环路不稳定,且在信噪比(SNR)动态范围内,保证环路噪声性能满足BPSK信号解调的要求.     

高速突发模式下π/4-DQPSK的相位捕获与跟踪

高速突发通信系统要求同步时间尽可能短,通过对一种数据辅助式快速相位捕获算法的分析,提出一种π/4-DQPSK调制信号的载波同步方案.仿真表明,当信噪比不小于8 dB时,该相位捕获算法仅需10个左右码元符号就能快速捕获载波相位.通过-π/4相位旋转运算,将π/4-DQPSK变换成DQPSK信号解调判决,能带来4 dB左右的解调增益,并可以将常用的QPSK载波跟踪环应用于π/4-DQPSK通信系统,硬件实现简单,便于系统的数字化.     

螺旋桨加速状态下空化噪声的调制特性与分析方法

研究船舶螺旋桨处于加速或减速状态下,其空化噪声幅度受到变化的旋转频率调制的特性,有助于从噪声信号中提取进出港船舶的机动特性.从空化噪声随相位周向变化的视角分析了螺旋桨处于加速旋转状态下噪声信号的调制特性,并说明了桨叶间空化均匀性对调制特性影响的原理.进而提出了基于Hough变换和二值化DE-MON谱图的分析方法,用于估计螺旋桨的加速度参数,并运用该方法分析了水洞实测噪声数据.仿真结果验证了此分析方法的合理性.     

用高阶累积量实现数字调相信号的分级识别

针对BPSK,QPSK,OQPSK和8PSK信号的调制模式自动识别,传统的基于高阶累积量算法无法区分QPSK和OQPSK,因此提出了一种基于差分高阶累积量的识别算法。该算法首先用四阶累积量提取待识别信号和其差分序列的特征参数,然后用决策树分类法实现信号的分级识别。理论分析和计算机仿真结果表明该算法有较强的抗噪声和抗相位抖动能力,在信噪比>3 dB时识别率达95%以上,更适用于较低信噪比下信号的识别。     

随钻测量中连续波动信息解调技术研究与实现

为了解决随钻测量系统连续波动信息传输问题,设计了一种连续波动信号2DPSK解调方案.分析了随钻测量系统传输特性并建立了数学模型.根据随钻测量系统信息传递特性,对一系列连续信号调制技术进行了分析比较,得出2DPSK信号更加适用于井下连续波动信息的调制.对井下噪声干扰类型与来源进行分析,确定了利用数字滤波器算法实现连续波动信息解调系统的去噪.根据以上分析,提出了MWD的2DPSK解调系统的硬件实现方案,并利用FPGA对连续波动信息实现了解调.解调结果表明,在白噪声信道下,解调系统可以准确恢复出发送端的调制数据,具有一定的适用性.      

声波早期检测气侵数据处理与程序设计

声波可被用于早期检测气侵 ,然而由于钻井现场存在强干扰 ,泵的波动信号 (声源 )难以提取。通过采用特殊的软、硬件技术 ,可提高声波传播中的抗干扰能力。对强干扰下的声波信号采用两级差动放大 ,采用相位超前型三运放二阶电路 ,实现一级增益线性调节。利用概率密度技术捕捉声信号的微小变化 ,能够有效地识别气侵并报警。采用智能滤波线技术 ,有利于计算机识别较强干扰下声波波形周期 ,并计算时间延迟     

QPSK/OQPSK调制信号频谱扩散问题的仿真及实验研究

使用数值仿真和电路实验的方法,对QPSK(quadrature phase shift keying)和OQPSK(offset quadrature phase shift keying)调制信号通过功率放大器后的频谱扩散问题进行了探讨,对比了2种调制信号的raw-cm(raw cubic metric)参数和PAPR(peak to average power ratio)参数的变化.针对三阶非线性放大器模型的计算机仿真结果表明:当OQPSK调制信号的PAPR参数比QPSK调制信号的PAPR参数改善0.58 dB时,其临道功率谱扩散指标却恶化了0.08 dB;实验结果也证明,在信号的PAPR参数指标获得改善的同时,并不意味着信号通过功率放大器之后的频谱扩散性能一定会获得改善,在所举案例的情况下甚至是恶化的.另一方面,仿真和实验均证实,在信号的raw-cm参数获得改善时,信号通过放大器后的频谱扩散性能也获得了相应的改善.     

谐振式光学陀螺的两种相位调制波形比较研究

调相谱技术在谐振式光学陀螺信号检测过程非常重要,其中调相波形的选择在抑制光电噪声、实现高精度锁频尤为关键。理论分析了正弦波与三角波信号的调制及光电检测机理。设计并搭建光学平台,对双路谐振式光学陀螺分别采用这两种信号进行调制,得到了两路信号的锁频精度及输出精度。最后分析对比了采用正弦波与三角波信号调制的实验结果:采用正弦波调制的效果优于三角波一倍以上,可以有效解决三角波调制过程存在的瞬态响应噪声;为谐振式光学陀螺进一步调相集成提供理论及实验支撑。     

基于S-method的伪码调相连续波雷达调频干扰抑制

针对当调频(FM)干扰超出伪码调相连续波雷达自身抗干扰容限时相关输出严重恶化的问题,提出了一种基于S-method的FM干扰抑制方法.该方法首先计算回波信号的S-method分布,估计干扰信号的瞬时频率及瞬时相位,并通过迭代校正方法提高相位估计精度,基于最终的估计相位,构造干扰对消器实现干扰抑制.对正弦调频和线性调频干扰抑制前后的相关输出进行了仿真分析.结果表明,在信干比(S JR)分别为-20 dB和-25 dB的条件下,该方法能够有效抑制干扰,实现目标正常检测.     

非理想发射机情况下的OQPSK性能分析

偏移四相相移键控(OQPSK)是一种适用于在限带非线性信道中使用的高效恒包络数字调制技术。OQPSK调制器的不均衡以及放大器的非线性对接收机的性能具有非常大影响。由于不均衡对载波跟踪环路的稳态锁定点的影响,使得平均误比特率(BEP)的性能受到了的决定性影响。通过对OQPSK调制器不均衡的模型讨论,深刻分析了调制器不均衡对载波跟踪环路稳态锁定点和平均BEP的影响。     

一种改进均压算法的MMC复合调制策略

针对最近电平调制策略在电压等级不高且电平数目较少情况下产生的阶梯波在逼近正弦调制波时存在较大拟合误差的问题,提出了一种复合调制策略;首先采集NLM产生的阶梯波与调制信号之间的误差作为阶梯调制信号;然后结合载波调制原理,将阶梯调制信号与幅值相等、相位依次偏移的三角载波信号比较,基于面积等效原理产生一组PWM脉宽调制信号;最后将其与阶梯波信号叠加,最终形成驱动信号;同时改进了传统均压算法来降低系统的开关频率;通过Simulink中搭建的MMC仿真验证,复合调制下既保证了输出电压波形质量,也降低了系统开关损耗和电流总畸变率,而且改进的均压算法对子模块电容电压波动情况能够有效抑制,提高了MMC系统转化效率。     

离散序列曼彻斯特解码在EM-MWD中的应用研究*

传统的曼彻斯特解码往往是在信号连续波形的基础上进行的,即需要先对信号进行整形处理。在电磁随钻通信中,由于接收信号非常微弱,信噪比极低,对波形快速成功地解码有很大难度。详细介绍了某电磁随钻系统中的曼彻斯特解码算法应用,本解码算法是基于ADC采样的离散序列样本,可提高接收灵敏度,具有响应速度快、稳定性高等优点。     

川中金华地区大安寨储层微地震相分析

根据Vail等人的地震地层学观点,利用地震波的振幅、连续性、相位和波形等变化特征,在常规精细处理的地震叠偏剖面上对川中大安寨储层划分出两种微地震相。再通过钻井、地质、地震三方面综合分析、研究,最终提供了该区的含油(气)相模式,即波形较连续、强能量的单波微地震相,原则上不产油(气),而连续性较差、低能量的复波微地震相为产油(气)的最佳模式,从而加深了对川中大安寨储层的再认识。