L波段SAR数字接收机优化设计

设计了一种基于FPGA的SAR数字接收机.接收机在L波段直接对射频信号进行采样,并由FPGA完成数字混频、滤波、降采样和数据传输.为提高输出信号的信噪比,并节省硬件计算资源,重点从频域的角度分析了接收机采样频率的选取和滤波器系数的优化设计.按照此方法设计的接收机能够充分利用输出信号的动态范围并根据输入信号的带宽选择合适的降采样率和数据传输速率.最后用软件仿真和硬件实现的结果证明了该设计高效、可行.     

FPGA数据扩展方式的ΣΔ调制器设计

文中针对模拟电路实现ΣΔ调制对输入信号幅度存在限制的问题,设计实现了基于FPGA数据扩展方式的二阶ΣΔ调制器。该调制器能够对满幅信号进行正确调制,且输出波形可通过简单的无源滤波器实现量化噪声的滤除及信号的解调。相对于模拟电路,FPGA实现通过内部寄存器数据位的有效扩展,防止中间过程数据溢出造成的调制错误,保证电路的稳定性。相应结论均通过仿真模拟及硬件实现证明。     

数字匹配滤波器的设计与实现

采用高效的数字匹配滤波器设计是数字接收机中提高信噪比改善系统信号处理性能的一项关键技术.介绍了基于匹配滤波理论,采用FPGA构造出匹配滤波器,并以高速DSP作为计算以及控制字发生器,设计出一款有效的适合于已知线性调频信号(LFM)匹配滤波系统,有效的提高了信号处理系统的信噪比.     

平方根升余弦滤波器的FPGA实现

通信系统中使用根升余弦滤波器作为成型滤波器,使系统满足奈奎斯特准则。随着滤波器工作频率的不断提高,使用DSP实现已经不太现实,而FPGA的成本不断降低,采用FPGA设计工作在高频率的滤波器更加适合。本文介绍了一种根升余弦滤波器的FPGA实现方法。     

扩频通信匹配滤波器设计方案研究

本文重点提出了一种基于FPGA扩频通信匹配滤波器的实现方案,文章首先分析研究了匹配滤波器数学模型,并阐述了匹配滤波器结构,在此基础上,论文分别从数据输入模块的设计、滤波数据输出模块的设计等多个方面,阐述了具体的设计实现方案。     

扩频通信匹配滤波器设计方案研究

本文重点提出了一种基于FPGA扩频通信匹配滤波器的实现方案,文章首先分析研究了匹配滤波器数学模型,并阐述了匹配滤波器结构,在此基础上,论文分别从数据输入模块的设计、滤波数据输出模块的设计等多个方面,阐述了具体的设计实现方案.     

随钻声波测井数据存储技术研究

随钻声波测井数据量大,且受实时传输速率限制,需要采用大容量非易失FLASH存储器保存测量数据.根据随钻声波测井数据存储需求,采用NAND FLASH作为随钻声波测井仪的数据内存,设计了NAND FLASH接口电路,采用整页存储方式将数据存入NAND FLASH,并给出了NAND FLASH存储流程,实现了随钻声波测井的数据存储功能.     

基于分布式算法FIR滤波器的FPGA设计

FIR滤波器是一种被广泛应用的基本的数字信号处理部件。针对采用常用方法设计实现FIR滤波器存在的问题,提出基于分布式算法设计并在FPGA上高效实现严格线性相位FIR滤波器的方案,通过编程仿真得到满意的结果。该方法实现FIR滤波器器件体积小、性能可靠、价格低廉、设计周期短,可作为高速数字滤波设计的较好方案。     

数字通信系统相位均衡滤波器的FPGA实现

为校正数字信号传输中的相移畸变,针对CDMA通信系统基带到射频输出部分,设计一种基于FPGA实现的相位均衡滤波器。该滤波器由反馈延迟、查找表、加法器和解复用输出模块组成。仿真结果表明,该滤波器符合全通均衡滤波器的特性,可较好地修正相移畸变,节省FPGA资源。该相位均衡滤波器实现方法可应用于数字通信系统。     

基于并行约束延迟LMS的高速FPGA信息采集

在实际的信号传输过程中,原始信号受噪声的影响,噪声源特性未能在不同的环境中提前预测。传统的滤波器系数在设计的阶段已被固定,不可再根据应用调整。传统数字信号处理器实现的自适应滤波器处理速度低、抗干扰性差,导致FPGA信息采集速度比较慢。为了自动消除系统中的非目标带谐波,自适应滤波器根据随机信号的统计描述和模型来预测信号趋势。同时,为了降低资源消耗,提高运行速度,提出了一个并行约束延迟最小均方算法,采用数据转移的方法实现步长因子的更新,理论分析和实验结果表明,与传统方法相比,该方法对于FPGA的高速信息采集方面具有更大的优越性。     

基于圆弧阵的多极子声波测井辐射器

设计了一种具有复合功能的环形结构的多极子声波测井辐射器。基本方法是由多个作弯曲振动的压电振子构成了圆弧阵辐射器，通过改变圆弧阵上压电振子的组合方式和振动相位，使该圆弧阵成为单极子源、偶极子源和四极子声源。在实验室的消声水池内对多极子声波测井辐射器的单极子、偶极子和四极子声源的频率特征和指向性等参数进行了测量。实验结果表明，在不同组合和激励条件下，圆弧阵具有声波测井的单极子、偶极子和四极子声源的辐射特征。采用该声波辐射器可以缩短多极子声波测井仪器的长度、简化多极子声波测井波形处理步骤和提高声波测井质量。     

基于特征曲线重构的波阻抗反演在复杂储层预测中的应用

在目前储层预测方法中,基于测井约束的波阻抗反演作为一项关键技术,应用效果较为良好。对于其反演效果的优劣,声波测井资料品质具有显著影响。当声波特征曲线对有效储层与围岩差异的敏感性较低时,常规测井约束反演的结果对储层刻画能力会有所不足,而测井特征曲线重构技术则可以有效改善储层预测效果,提高砂体边界刻画的精度。本文在研究区实际地质特征分析的基础上,依据现有地震、测井资料,并结合储层预测需要,从声波测井资料的特点出发,通过特征曲线重构方法,将自然伽马、自然电位、电阻率等对岩性较为敏感的特征曲线与声波资料融合,最终在重构后的声波曲线基础上,通过测井约束波阻抗反演来表征储层。实际应用结果表明砂、泥岩得到良好区分,储层描述明显改善,为后续生产开发提供了有效指导。     

烃源岩有机碳测井定量评价及在高邮凹陷永安地区的应用

通过鉴别、提取高邮凹陷永安地区阜四段烃源岩,来标定测井曲线与有机碳含量两者之间的定量关系,对烃源岩中有机质含量进行定量评价.结果表明TOC计算值和实测值的相关系数(R2)为89.3%,符合程度良好.该方法的有机碳计算值弥补地化资料的不足,对烃源岩的定量评价具有切实的可行性和较好的适用性.     

第四系天然气藏储层物性参数测井解释模型

以柴达木盆地东部台南第四系松散未成岩生物气藏为例 ,研究建立该类储层物性参数测井解释模型的方法。主要包括 :(1)应用“JD 5 81”常规测井资料 ,通过定量计算对声波测井进行了压实、泥质及含气影响的校正 ,建立了孔隙度测井解释模型 ,探索性地提出声波测井曲线天然气影响的定量校正方法 ;(2 )根据毛管理论 ,综合应用毛管压力曲线、岩石物性、岩性分析及测井资料建立了渗透率测井解释模型。研究结果表明 ,利用电阻率曲线对声波测井进行天然气影响的定量校正方法是可行的 ,该方法提高了气藏孔隙度声波测井解释模型的精度 ,实现了应用“JD 5 81”常规测井资料即可进行储层孔隙度参数评价的研究。储层微观孔隙结构参数孔喉半径均值的主要影响因素是岩石比表面及孔隙度 ,综合利用孔隙度与岩性测井曲线可以较为准确地计算该参数 ,这为储层渗透率参数的评价奠定了基础。     

基于改进小波包去噪与梅尔倒谱系数的低信噪比交通环境声音识别

随着自动驾驶汽车研究的不断深入,对其环境感知系统提出了更高的要求。为了使自动驾驶汽车适应更复杂的交通环境,本文研究了低信噪比声学环境感知技术,提出改进的小波包去噪方法;采用经验模态分解(EMD)的方法改进梅尔频率倒谱系数(MFCC)的提取;采用支持向量机(SVM)识别模型完成低信噪比交通环境声音识别。实验结果表明,本文提取的去噪方法提高声音事件信噪比的同时保持声音特征,且对噪声有自适应性;改进的MFCC提取方法一定程度上提高了特征参数的抗噪性能。通过对低信噪比交通环境声音去噪和特征参数优化后,其平均识别率比优化前提高了33.34%,并改变了识别率骤降的趋势。     

单发双收声波仪的井眼补偿技术

单发双收声波测井仪的测量效果受井眼的影响很大,它直接影响测井解释的可靠性和准确性。本文提出了一种井眼补偿技术,目的在于消除井眼的影响。实现的办法主要是对单发双收声波测井仪的地面仪器面板进行改进,除记录原有声波时差曲线外,还可记录一条单发收曲线,并利用计算机处理软件实现井眼补偿。通过对多口井的实测表明,它同双发双收声波测井仪一样具有井眼补偿作用,并且对比良好,还具有成本低、使用方便等优点。     

基于主成分分析的碳酸盐岩裂缝识别方法

裂缝识别对碳酸盐岩储层的勘探开发具有重要意义,现有的基于常规测井资料的裂缝识别方法易受工况影响、可靠性低,而成像测井成本较高。本文提出了一种基于声波测井资料的碳酸盐岩地层裂缝综合识别方法,具有低成本、高精度的特点。根据多种裂缝识别方法对常规声波测井资料进行计算分析,在此基础上基于主成分分析法对不同方法的裂缝识别结果进行综合考量、降维分析,消除不同裂缝识别方法之间存在的偏差以及工况的影响,实现地层裂缝的精准预测。采用该方法对顺北地区奥陶系碳酸盐岩地层进行了裂缝识别,识别结果与岩心情况吻合良好,表明基于主成分分析的碳酸盐岩地层裂缝识别方法准确可靠,能够为碳酸盐岩储层的安全高效钻探开发提供有效支撑。     

渤南洼陷裂缝成因类型及测井识别方法

综合利用岩心资料、成像测井资料以及常规测井资料,明确了渤南洼陷裂缝的发育类型以及各类裂缝的成像测井响应,最终建立了有效裂缝的常规测井判识标准.研究表明:渤南洼陷主要发育构造张开缝、构造充填缝以及非构造缝.其中非构造缝以生烃超压缝为主,裂缝发育段,实测测井曲线具有高声波时差值、高中子孔隙度值、低密度值以及深浅双侧向电阻率幅度差的"两高一低一幅度差"特征,合成测井曲线具有"三高"的特点,即高声波时差变化率、高微球型聚焦电阻率变化率和高密度变化率.最后利用已有资料对裂缝判识标准进行反演验证,结果表明判识标准可靠.     

小波基下的多分辨率SURE阈值信号估计

根据小波阈值估计理论，通过最小化风险的估计，可计算自适应于数据的阈值，提高估计的信噪比。分析了噪声和信号在小波分解下的特性，提出了小波基下自适应于每一尺度的多分辨率SURE阈值算法，并采用该算法对被噪声污染的信号进行了估计，阈值T选取统一阈值，噪声的标准差由中位公式求出。仿真结果表明，与传统的小波阈值法相比，该算法明显地提高了估计的SNR。     

物理学在测井中的应用

测井是根据物理学的基本原理来对地层进行研究的一门学科,从物理学原理出发可以将测井分为声波测井、电磁测井、核测井等。物理学作为测井学科坚固的基石,将为能源开发利用做出更大贡献。