[发明专利]基于以同轴电缆作为发送介质的信号衰减实时表征的井下智能通讯系统

摘要

本发明包括基于信号衰减的表征的实时井下智能通信，所述信号衰减的表征是以同轴电缆作为通信介质以及由井下作业环境而产生的发送器和接收器的电子元件的频率响应的变化引起。本发明涉及一种用于使用同轴电缆的双向通信系统的衰减响实时表征的方法，包括：产生发送和接收频段中双向通信系统的衰减响应的实时表征用的测试音；测量接收到的信号；评估噪音以及通信信号比；与参照响应进行比较；调整发送和接收频率以保持通信具有最大信噪比。本发明还涉及一种以同轴电缆作为连接设备的通信用自适应双向发送/接收系统，其由一通过双向通信系统的衰减响应的实时特征自动调整工作频段的发送器构成。本发明还涉及用于优化发送和接收频带的可调滤波耦合装置，以及一个可测量发送和接收衰减响应并确定工作频率和调制技术的控制模块。本发明还涉及一种可在数据接收中自动调节工作频段和调制技术的智能接收器。 1

主权项

1.一种用于在井下智能系统中以同轴电缆作为连接介质的双向通信系统的衰减响应的实时表征方法，其中，所述井下智能系统包括地面模块和井下模块，其特征在于：所述方法包括下述步骤：

a)基于能生成所关注的发送和接收频带内的频率信号的时域中的电压脉冲，从地面模块向井下模块发送从频域的地面模块广谱测试信号中产生的表征命令；

b)获取并存储沿着包括滤波模块的整个通信介质传送的测试信号；

c)在井下接收器的输入端获取并存储背景噪声信号；

d)通过快速傅立叶变换(FFT)处理步骤(b)和(c)获取的信号；

e)从测试信号以及井下接收器的输入端处的噪声信号得到的FFT评估具有最佳信噪比的传输频率；

f)调整与数字滤波模块相关的系数以及地面的解调模块的参数，以根据所评估的传输频率将所述井下接收器调整到新的接收频率；以及

g)根据所评估的传输频率调整地面的解调模块的参数，将井下模块的发送器调整到新的传输频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述地面模块由基于具有数字信号处理能力的设备的数据采集系统组成；

所述井下模块由基于数字信号处理器以及牵引设备的测量模块组成；

所述地面模块的数据采集系统具有生成、接收并处理用于表征通信介质的广谱测试信号的能力，其包括采集和控制模块、计算机、具有地面滤波模块的PLC发送器和具有地面滤波模块的PLC接收器；以及

所述井下模块的测量模块基于具有生产、接收并处理用于表征通信介质的广谱测试信号的能力的数字信号处理器，其包括与控制处理模块相连的感应模块、连接有井下滤波模块的井下接收器、以及井下电源，其中，所述井下电源包括用于向所述井下模块的测量模块供电的高压降压电源。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法从井下模块向地面模块启动并操作。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述数字滤波模块的系数以及地面的解调模块的参数存储在非易失性存储器中，并与温度变化相关。