[发明专利]时间与频率混合编码的防错解码方法

说明书

一种时间与频率混合编码的防错解码方法，当地面系统给旋转导向系统传输信息时，将获取的数据与标准脉冲进行相关性比对，如果随着获取数据的增加，与标准脉冲序列的相关性也逐渐增加，当相关性达到最高点后，获取数据与标准脉冲的相关性开始下降时，则获取数据与标准脉冲的相关性最大值的点为一个脉冲点，记录该点的频率及时间，完成一个脉冲序列解析。本发明通过与频率为3ω、2ω、ω的标准脉冲信号的相关性比较，进行信号的识别，解决石油钻井仪器地面系统与旋转导向系统井下仪器的传输信号单独依靠提高阈值带来的解码率低的问题。

技术领域

本专利涉及时间和频率混合编码与解码的技术领域，尤其涉及这种复杂编码的防错解码方法。

背景技术

对于石油钻井仪器地面系统给旋转导向系统井下仪器传输信号，采用了时间编码，考虑到不同井况信号质量不同，为了防止码间串扰并兼顾信号传输时间，在时间编码时添加了频率因素，将信号编制成频率为ω、2ω、3ω的三种信号以应对不同井况。当信号质量较好时，为了减少信号传输时间，用频率3ω的信号传输；当信号质量较差时，信号会出现拖尾，造成码间串扰，从而需要使用频率2ω或者ω的信号。对于这种掺杂了频率的时间编码，在解码时，三种频率信号之间容易相互误解。解决上述误解码最有效的方法是提高匹配阈值，但是对于旋转导向系统，由于井下仪器与地面系统的信号传输媒介是泥浆，所以信号传输受到泥浆泵、泥浆特性、地层结构、传输距离等因素的影响，过高的匹配阈值在很多情况下会造成解码成功率低，所以只能使用较低的阈值，目前尚没有采用较低的阈值而有效解码的方法。

发明内容

为了解决石油钻井仪器地面系统与旋转导向系统井下仪器的传输信号无法采用过高的匹配阈值进行解码的问题，本发明提出了时间与频率混合编码的防错解码方法。

一种时间与频率混合编码的防错解码方法，包括如下步骤：

S1.获取地面系统给旋转导向系统传输的采样数据，与频率3ω的标准脉冲序列匹配，若相关性小于设定阈值时，则转入步骤S2；若相关性大于设定阈值时，则连续比较相关性，当相关性开始下降时，将相关性最大值的点确定为该信号的第一脉冲序列，标记脉冲信号频率及时间；立即跳转状态，重复以上步骤，依次找到频率3ω该信号的第二、第三、第四脉冲序列，完成一组信号的解析，退出；

S2.将已采样数据与频率3ω的标准脉冲序列匹配，当相关性小于设定阈值时，则将采样数据与频率2ω的标准脉冲序列匹配；若当采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性大于设定阈值时，则转入步骤S3；若当采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于设定阈值时，则转入步骤S7；

S3.连续比较相关性，当相关性开始下降时，标记相关性最大值的频率及时间；

S4.在设定时间段内，若已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性大于已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性，则转入步骤S5；若已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性，则转入步骤S6；

S5.确定地面传输信号的频率为2ω，将步骤S3标记的频率及时间确认为该信号频率为2ω的第一脉冲序列，跳转状态，重复步骤S3，依次寻找该信号频率2ω的第二、第三、第四个脉冲序列，退出；

S6.确定地面传输信号的频率为ω，将步骤S3标记的频率及时间为该信号频率为ω的第一脉冲序列，跳转状态，重复步骤S3，依次寻找该信号频率ω的第二、第三、第四脉冲序列，退出；

S7.如果已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于阈值，则寻找已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性大于阈值的采样数据，标记相关性最大值时的频率及时间，则为该信号频率ω的第一个脉冲序列，跳转状态，依次寻找频率ω的第二、第三、第四个脉冲序列，退出。