基于相关编码和qam调制的高速电缆遥传系统

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1、山东大学硕士学位论文摘要随着科学技术的日新月异，随着油气勘探、开发向深度和广度的展开，测井自井下获取的信息量越来越大，对数据传输速率提出了更高的要求。高速电缆遥传系统是成像测井系统的一个重要组成部分，主要完成地面与下井仪器之间大量数据的高速、实时、准确的传输，是测井数据采集、传输与控制的“咽喉”。当前国内外的电缆遥传系统得到了飞速发展，八十年代的电缆遥传系统大多都采用曼彻斯特编码的基带传输，但是到了九十年代，随着测井设备的完善，尤其是随着成像测井的出现，测井自井下获取得信息量越来越大，这就对数据传输速率提出了更高的要求

2、，使得曼彻斯特编码的基带传输已经不能够满足要求。九十年代，国外有些公司都开始采用频带传输来提高传输速率，如斯伦贝谢公司采用了(BPSK)双相位键控调制方式。九十年代又研制出的MAX-500成像测井系统中，其遥传系统采用了16QAM调制技术，速率有一定的提高，但仍不能够满足要求，必须同时采用电缆复用的方式，因此使电缆遥传系统过于复杂。在国内，现有的传输速率最高的电缆遥传短节是CTS电缆遥传短节，使用的是QPSK调制解调方式，其极限速率为200kb/so本文就是基于这种背景下介绍了一种高速电缆遥传系统的设计方案。对我国采用

3、曼彻斯特编码和QPSK调制的现有遥传系统进行改进，提出相关编码和64QAM调制技术在高速电缆遥传系统中的应用。鉴于地面到井下命令的数据量不太大，对电缆遥传系统的下行通路仍然采用基带传输，由于曼彻斯特编码的效率低下，在本文设计中采用了第四类相关编码的编码方式。而为了满足井下海量数据上传的需要，上行通路采用了载波传输的方式。通过几种常用的调制方式比较，本文采用了高效的64QAM(正交振幅调制)的调制方式。在此基础上，通过分析电缆遥传系统的数据流程，设计出采用相关编码和正交振幅调制技术的高速数据传山东大学硕士学位论文输系统的

4、数据协议，并给出了实现过程。并且本文详细介绍了64QAM的理论与系统实现，在MATLAB平台上仿真了这一实现过程，最后给出了64QAM理论与仿真的误码率值，由此对系统的设计效果进行了检验，论证了这一理论的可行性和可靠性。关键词:高速电缆遥传相关编码QAM调制数据协议井下仪器山东大学硕士学位论文ABSTRACTWiththechangingofscienceandtechnologyandwiththeoilexplorationthatdevelopsbothindepthandinbreadth,theamounto

5、finformationfromtheundergroundinstrumentofthewellloggingislargerandlarger.Sothatithasputforwardhigherrequestfortherataofdatatransmission.Thehigh-speedcabletelemetrysystemisanimportantcomponentofimagingwellloggingthatisusedforthehigh-speed,real-timeandaccuratedat

6、atransmissionandisthe"throat"ofcollection,transmissionandcontrollingofdata.Thecabletelemetrysystemhasdevelopedatfullspeedinrecentyears.Inthe1980'sManchester.codingisusedinmostcabletelemetrysystem.whileinthe1990'stheinformationfromtheundergroundinstrumentislarger

7、andlargerwiththeappearanceofperfectequipmentandimagingwellloggingandthebasebandsystemdoesnotadapttohighspeedtransmission.Theforeigncompanyhasbegantoadoptthepassbandsystemtoimprovethespeed,suchastheBPSK(binaryphaseshiftkeying)hasbeenadoptedinSperry-sunCompanyandt

8、henthedatatransmissionachieveshighspeed.Inthe1990's,thecabletelemetrysystemofMAX-500imagingsystemhaspresentedthe16QAM(QuadratureAmplitudeModulation)modulation.Althoug