[发明专利]一种信道初始化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种信道初始化方法，尤其涉及一种用于测井电缆的信道初始化方法。

背景技术

测井系统通常包括地面设备(地面端设备)和井下仪器(井下端设备)两部分，地面设备和井下仪器通过测井电缆相连。井下仪器需要将采集得到的数据通过测井电缆传输到地面设备；而地面设备也需要将控制指令等数据传输到井下仪器。

测井作业始于20世纪二十年代～三十年代，测井系统经历了从模拟到数字的发展。目前已经发展到了第五代成像测井阶段。随着测井仪器的发展，对数据传输速率的需求也逐渐提高。

为了满足对数据传输速率不断提高的需求，大量的研究人员对测井传输技术进行研究。六十年代以前基本上采用调频、调幅等模拟调制方式传输模拟量，传输的数据量很少，传输速率也很低。八十年代，测井传输技术开始大量采用数字调制方式，但是数据传输速率仍然无法满足需求。

例如，阿特拉斯公司在八十年代中期研制成代号为3502的PCM(PulseCode Modulation，脉冲编码调制)调制器，传输速率仅为7.5 kbps。之后，该公司的调制解调技术开始采用曼彻斯特编码方式，传输速率提高到93.35kbps(型号为WTC3510)。

斯伦贝谢公司一直采用相移键控(Phase Shift Keying，简称PSK)调制方式传输数据。八十年代中期以前，研制出CCS和CTS两种型号的数字传输短节，其中CCS的传输速率为80kbps，CTS的传输速率为100kbps。CCS与CTS均采用BPSK(Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控)调制技术。九十年代初研制出型号为MAX-500的成像测井系统，“MAX-500”中的“500”代表它的遥传系统数据上行传输速率可达500kb/s。斯伦贝谢公司的遥传系统称为DTS数字遥传系统，采用QAM(Quadrature AmplitudeModulation，正交幅度调制)技术，可达到500kbps的数据传输速率，基本上能够满足成像测仪器信息量传输的需要。在哈里伯顿公司推出的成像测井系统EXCELL-2000中，其遥传系统(型号为DITS)采用调制的二进制码传输，上传速率为217.6kbps。贝克-阿特拉斯公司推出的型号为ECLIPS-2000的成像测井系统中，其遥传系统(型号为WTC)采用曼彻斯特码传输，上传速率为230kbps。

但是，随着现代测井系统的实时性要求越来越高，地面设备和井下仪器之间需要传输的数据量越来越多，现在的测井系统的传输速率已无法满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提出一种用于测井电缆的高速率的信道初始化方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种信道初始化方法，应用于包含通过测井电缆相连的地面端和井下端的测井通信系统中，其特征在于，该方法包含如下步骤：

A1)地面端调制解调器和井下端调制解调器分别向对方发送第一训练序列；

B1)接收到第一训练序列的调制解调器完成信道激活、多载波时钟同步、多载波符号同步、多载波帧同步、AGC参数设置、发送功率调整、时域均衡器和频域均衡器的训练；

C1)地面端调制解调器和井下端调制解调器分别向对方发送第二训练序列；

D1)接收到第二训练序列的调制解调器该训练序列进行子信道SNR估计，根据估计得到的SNR值对每一子信道进行比特及能量分配；

E1)地面端调制解调器和井下端调制解调器分别向对方发送子信道比特分配信息和子信道能量分配信息。

此外，在所述步骤B1)和C1)之间还包含如下步骤：地面端调制解调器和井下端调制解调器分别向对方发送第一ACK序列；

在所述步骤D1)和E1)之间还包含如下步骤：地面端调制解调器和井下端调制解调器分别向对方发送第二ACK序列。

此外，所述第一训练序列和第二训练序列对应的信号由PRBS进行BPSK调制而成，BPSK星座的映射规则为1→-1，0→+1；PRBS的生成多项式为：x⁸+x⁶+x⁵+x⁴+1；所述第二训练序列与第一训练序列具有不同的相位。