[发明专利]基于压缩感知的随钻测井数据NC-OFDM声波传输方法

摘要

本发明基于压缩感知的随钻测井数据NC‑OFDM声波传输方法，在发射端进行QPSK调制、加入导频序列并进行NC‑OFDM信号调制，之后串并变换、IDFT变换、插入循环前缀后、上变频调制后变成频带信号，再经D/A转换成模拟信号，并动并加载到钻柱信道中；在接收端接收来自钻柱信道的声波并转换成电信号，再通过调理、A/D转换、下变频解调变、去除循环前缀和DFT变换，转换成频域信号，根据导频分布信息，取出导频信号做基于压缩感知的信道估计，再进行均衡及解调等操作，实现声波传输。本发明可以有效的克服信道多径延时，利用钻柱信道的多个非连续通带，提高测井数据的传输速率。同时接收端利用基于压缩感知的信道估计，可以降低导频开销，进一步的提高传输效率。

主权项

1.一种基于压缩感知的随钻测井数据NC-OFDM声波传输方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、待发送随钻测井数据的星座映射井下将采集的随钻测井数据表示成二进制序列，并将二进制序列由低位到高位每2位通过QPSK映射为一位数据，生成映射后的数据序列；(2)、添加导频序列并进行子载波调制将QPSK星座映射后的数据序列中添加收发两端已知的导频序列，然后每N个数据作为一个NC-OFDM符号，NC-OFDM符号内有效子载波数为Nv，将NC-OFDM符号内剩余N-Nv个无效子载波全部置零，然后对NC-OFDM符号做N点IDFT变换得到时域序列，将时域序列后Ncp点作为循环前缀加入该时域序列前端，最后N+Ncp点基带NC-OFDM序列进行上变频调制，生成频带信号；(3)、频带信号的发射频带信号通过D/A转换电路，生成模拟信号，然后通过二阶带通滤波器和功率放大器，最后信号通过激振器产生声波信号，加载到钻柱信道中；(4)、声波信号的接收加载到钻柱信道中的声波信号经过信道衰减、噪声干扰，到达接收端，声波信号通过加速度传感器转换成电信号，然后通过带通滤波器和放大器对信号进行调理，最后信号通过A/D转换电路，生成待处理的频带信号；(5)、频带信号的解调待处理的频带信号通过下变频解调，变为基带NC-OFDM序列，然后去除循环前缀，得到N点时域序列并做N点DFT变换，得到NC-OFDM符号，从而完成NC-OFDM的解调；(6)、随钻测井数据的恢复从解调后的N点NC-OFDM符号提取出导频序列，然后依据导频序列，采用压缩感知进行信道估计，然后根据信道估计结果，对NC-OFDM符号中剩余的数据进行均衡，最后对均衡后的数据进行QPSK解调，得到随钻测井数据。