正交頻分復用窄帶載波在電控閥通信中的應(yīng)用.pdf

1、隨著石油分層注水工藝的發(fā)展，為了提高注采效率，地面系統(tǒng)需要對安裝在井下不同位置的多個電控閥進行準確控制。其中當信號在地面與電控閥裝置間高速傳輸時，由于復雜的傳輸信道環(huán)境，會引起信號衰落、噪聲干擾和多徑傳播等影響通信質(zhì)量的問題。目前常規(guī)的井下通信技術(shù)無法同時滿足速率和可靠性的要求，特別是在有較高速率要求的條件下，更容易引起信號傳輸錯誤。正交頻分復用（OFDM）作為一種特殊的多載波調(diào)制方式具有較高的傳輸速率，而且由于在抗多徑干擾和抗衰落方面

2、的優(yōu)秀性能，使它非常適用于信道特性較差的環(huán)境中。本文從載波調(diào)制方法的角度，通過結(jié)合電力線載波中的正交頻分復用技術(shù)與信道編碼技術(shù)，確定了一種抗干擾的井用窄帶載波通信方案，以對抗地面系統(tǒng)與電控閥裝置通信中的傳輸錯誤。
　　首先基于OFDM系統(tǒng)參數(shù)和載波通信方案，對載波的調(diào)制與解調(diào)方法展開詳細設(shè)計，包括前導、信道編碼與譯碼、編碼映射與解映射、OFDM符號的調(diào)制與解調(diào)、循環(huán)前綴的添加與移除、同步檢測等。接著基于確立的硬件方案，對系統(tǒng)電源、

3、DSP主控制器和模擬前端等電路進行詳細設(shè)計，包括器件選型、原理圖設(shè)計、電路功能的分析和計算、PCB設(shè)計制作等。
　　然后使用MATLAB軟件編程，對載波系統(tǒng)進行仿真分析。包括傳輸速率、輸出信號特性、同步檢測、干擾和衰落環(huán)境下的系統(tǒng)性能、信道編碼的作用等。隨后利用CCS代碼開發(fā)平臺與DSP控制器，編寫載波通信相關(guān)技術(shù)的DSP軟件，通過將軟件調(diào)試結(jié)果與MATLAB仿真結(jié)果對比分析，驗證軟件設(shè)計的正確性。
　　最后設(shè)計多節(jié)點的通信