[发明专利]一种井下无线信号的接收系统及接收方法

说明书

本发明公开了一种井下无线信号的接收系统及接收方法，涉及井下信号传输技术领域，所述接收系统包括：检测模块和解码模块，所述检测模块用于每间隔预设时间或每钻进预设距离，检测接收线圈的当前谐振频率，所述解码模块用于使接收线圈根据当前谐振频率接收发射线圈发送的模拟信号，根据当前谐振频率对接收的模拟信号进行解码。本发明的接收系统接收信号的频率与发射线圈的频率相适应，并根据接收线圈的当前谐振频率的变化而自适应进行解码，解码准确率高。

技术领域

本发明涉及井下信号传输技术领域，特别涉及一种井下无线信号的接收系统及接收方法。

背景技术

目前在勘探难度增加、压缩开发成本的大环境下，随钻测量技术已经广泛运用在水平井、大斜度井以及复杂地层环境的勘探开发中，常规随钻仪器的传感器测点与井底有一段距离，在地层边界时，会因测量值发送不及时导致施工效率下降。

获取近钻头传感数据主要通过无线短传的方式，现在主要有声波传输、泥浆脉冲传输和电磁波传输三种技术实现方式。相较其它两种方式电磁波传输速度快、载波信息量较大，为实际应用中采用较多的方式。电磁波的无线短传以磁场耦合的方式进行信号传输，一般采用线圈作为井下的收发装置。现有的无线短传载波频率通常是定值，在信号传输中，因钻进至不同地层电阻率发生改变，导致信号衰减严重，钻井设备的运行也会对传输的信号产生工频干扰。

为了解决因固定信号频率导致传输过程中的信号衰减，对发射系统进行改进，能够检测发射线圈在地层的实时谐振频率，并以实时谐振频率作为发射系统的频率发射信号。因此，现有的接收系统也要进行改进，以适应改进后的发射系统，不然强行解码，会导致误码率较高。

发明内容

本发明实施例提供一种井下无线信号的接收系统及接收方法，以解决相关技术中现有接收系统解码后误码率较高的技术问题。

第一方面，提供了一种井下无线信号的接收系统，包括：

检测模块，所述检测模块用于每间隔预设时间或每钻进预设距离，检测接收线圈的当前谐振频率；

解码模块，所述解码模块用于使接收线圈根据当前谐振频率接收发射线圈发送的模拟信号，根据当前谐振频率对接收的模拟信号进行解码。

一些实施例中，所述检测模块用于检测接收线圈的当前谐振频率的过程包括：

步骤S101，根据预设的初始中心频率以初始选频步长生成五个不同频率的信号；

步骤S102，根据五个不同频率信号生成对应的交流电压信号并输入至接收线圈；

步骤S103，将接收线圈的五个交流电压信号转换为五个直流电压信号；

步骤S104，确定五个直流电压信号中最小数字量对应的频率，并以该频率为中心频率，缩小选频步长，生成五个新的不同频率的信号，重复步骤102～步骤103，直至当前选频步长不大于预设选频步长，以当前最小电压值的直流电压信号对应的频率作为接收线圈的当前谐振频率。

一些实施例中，所述解码模块还用于：

将接收线圈接收的模拟信号进行放大，再将放大的模拟信号转换为数字信号。

一些实施例中，所述解码模块还用于：

以接收线圈的当前谐振频率作为中心频率对转换的数字信号进行数字带通滤波。

一些实施例中，所述解码模块用于根据当前谐振频率对接收的模拟信号进行解码的过程包括：

将数字带通滤波后的信号进行过零比较生成电平信号，以当前谐振频率作为基准时间，并统计每个基准时间内电平信号跳变沿的个数；

计算若干个基准时间内电平信号跳变沿的总的个数均值，并将每个基准时间内电平信号跳变沿的个数与总的个数均值比较；