[实用新型]一种利用OFDM技术实现高速传输的遥传系统

说明书

技术领域：

本实用新型属测井技术领域，涉及石油测井电缆传输遥传系统，具体指一种利用OFDM技术实现高速传输的遥传系统。

背景技术：

随着多年来不断地对石油勘探和开发，越来越要求人们对低电阻率、低孔隙度、低渗透率以及较小的油气藏能够识别，就需要研制出高精度的石油勘探设备用于现场生产，其关键问题是需要提高电缆的传输速率。

目前国外，阿特拉斯的ECLIPS-5700测井系统电缆传速速率为300K，斯伦贝谢的MAXIS-500达到500k。国内当前已研制或正在使用的国产石油测井仪器的电缆传输系统的速率大多数为100K或300K，尽管也有研制出高达430k、500k的高速传速率电缆遥传测井系统，但是由于其传输速率、稳定性等因素的限制，目前仍没能得到广泛的应用，怎样实现高速长距离传输，是国内外企业不断研究的重点。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用OFDM技术实现高速传输的遥传系统，采用先进的OFDM传输技术和高速DSP数字信号处理系统、大规模集成电路FPGA，具有高达560k的7000m电缆传输速率，并且稳定性好、抗干扰能力强、适应性强。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种利用OFDM技术实现高速传输的遥传系统，该系统包括：至少一个地面收发器和至少一个井下收发器，地面收发器包括地面方式变压器、驱动器、差分放大器、数字信号处理器(DSP)，驱动器和差分放大器并行接入方式变压器地面收发器，井下收发器包括井下方式变压器、驱动器、差分放大器、数字信号处理器，驱动器和差分放大器并行接入井下方式变压器；地面收发器和井下收发器采用7芯铠装测井电缆进行信号传输，地面收发器和井下收发器发送、接收采用正交频分复用(OFDM)方式调制后的信号。

上述地面收发器还包括可编程门阵列(FPGA)，可编程门阵列(FPGA)与数字信号处理器(DSP)连接，驱动器连接一模拟开关：

来自PC机的命令经过数字信号处理器和可编程门阵列处理后变成调制信号，该数字信号经过与数字信号处理器连接的D/A转换器变为模拟信号，模拟信号通过与D/A转换器依次连接的线性放大器和增益放大器放大后，由模拟开关将选择的信号传送给驱动器，由驱动器将信号驱动到地面方式变压器；

来自井下的信号经地面的方式变压器传输到差分放大器，差分放大器将差分信号变为单极性信号后，由与其依次连接的增益放大器、模拟开关和低通滤波器处理后，由连接在低通滤波器和可编程门阵列之间的A/D转换器转换为数字信号，该数字信号再通过可编程门阵列和数字信号处理器处理解出后送回PC机。

上述地面收发器还包括一个压控振荡器(VCO)，压控振荡器(VCO)与可编程门阵列(FPGA)连接。

上述井下收发器还包括可编程门阵列(FPGA)，可编程门阵列(FPGA)与数字信号处理器(DSP)连接，驱动器连接一模拟开关：

来自井下仪器的数据经数字信号处理器和可编程门阵列处理后变为数字信号，该数字信号经过与数字信号处理器连接的D/A转换器转变为模拟信号，模拟信号再由与D/A转换器连接的线性放大器放大后，由模拟开关将选择的信号传送给驱动器，由驱动器将信号驱动到井下方式变压器；

来自地面的信号经井下方式变压器传输到差分放大器，差分放大器将差分信号变为单极性信号后，由与其依次连接的增益放大器、模拟开关和低通滤波器处理后，经过连接在低通滤波器和可编程门阵列之间的A/D转换器转换为数字信号，该数字信号再通过可编程门阵列和数字信号处理器处理解出真实命令字后送到相应的井下仪器。

上述测井电缆的传输频段为5k-120k。

本实用新型相对于现有技术，具有以下优点和效果：

(1)利用OFDM技术，可以消除符号间干扰，提高了系统传输的可靠性，同时可实现560k高速测井电缆传输，稳定性好、抗干扰能力强、适应性强。

(2)自适应电缆匹配，根据测井电缆的传输特性和延迟特性，可以匹配电缆的长度范围在3000-7000米内，保证长距离情况下的高速精确传输。

(3)设置的压控振荡器(VCO)，可以进行自适应时钟调节，即由地面VCO自动调地面与井下的时钟同步，以便地面、井下调制解调器采样时钟保持同步，保证了可靠的传送精度。

(4)地面和井下的上下行信号传输处理时经过选通门，接收到的信号和发送的信号通过模拟开关选择使其仅在有效的时间内通过，有效减少信号干扰。

四、附图说明：

图1：本实用新型遥传系统原理框图。