
系統(tǒng)所選通訊接口控制器是一個高度集成化的收發(fā)器和信道存取接口,采用擴頻載波(Spread Spectrum Carrier)技術(shù),適用CEBus接口標準,具有很強的抗干擾能力。通信物理層采用振幅移位鍵控(ASK)和反相鍵控(PRK)兩種載波調(diào)制方式,如圖3所示,其中ASK調(diào)制用于信息包的前同步碼,分別由高電平、低電平表征chirps的有無。已編碼數(shù)據(jù)段采用PRK調(diào)制方式,利用相差180°的兩種相位S1、S2對所傳數(shù)字信號進行編碼表示。數(shù)據(jù)幀中“0”和“1”分別用與載波同相和反相的信號來調(diào)制、傳送,PRK調(diào)制能夠與信號標志位保持良好的相關(guān)性并能很好地進行跟蹤,在該環(huán)境下長線傳輸性能明顯優(yōu)于ASK,實際可實現(xiàn)9.6kbps的傳輸速率,很好地滿足實際實時操作的需求。

實際通信模塊實現(xiàn)原理及過程描述:模擬通信信號首先進入擴頻處理模塊,然后經(jīng)緩存放大及ADC轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。對輸入信號的數(shù)字處理包括采用匹配濾波對擴頻載波chirps進行相關(guān)檢測,并追蹤已接收到的信號。將接收到的信號信息經(jīng)由特定數(shù)字信號處理電路傳輸至邏輯接口進行解碼,按照已制定通信協(xié)議分配并最終分組傳輸至主處理模塊進行處理。擴頻處理后的模擬信號經(jīng)功率放大模塊放大輸出并最終耦合至無線發(fā)射天線,完成無線信號的發(fā)射和接收功能,圖4所示即為無線發(fā)射接收模塊示意圖。

3 數(shù)據(jù)采集與處理
3.1 壓力計理論模型
壓力計作為井下油氣參數(shù)數(shù)據(jù)的主要采集單元,其特性會對試井分析產(chǎn)生直接的影響,為了確定和評價這種影響的程度,現(xiàn)在比較常用的方法是采用計算機模擬分析法(也稱轉(zhuǎn)換函數(shù)法),在本文介紹的方法中建立了一個壓力計的理論模型。該模型是基于已有的壓力計性能規(guī)格、測試質(zhì)量控制和通用壓力傳感器的基本物理學原理,主要應用于評估包括溫度響應、噪聲和非理想電子壓力設備對數(shù)據(jù)處理的影響。
3.1.1 壓力計轉(zhuǎn)換函數(shù)
壓力計轉(zhuǎn)換函數(shù)從數(shù)學上描述了壓力計測試的全過程,建立了壓力溫度輸出響應與輸入壓力溫度間的關(guān)系。如果壓力計傳感器和數(shù)據(jù)處理都是理想的,就會產(chǎn)生精確代表每時刻被測壓力P(t)所對應的輸出r(t);如果壓力計不是理想的,那么,測量值就會含有短期漂移、長期漂移和噪聲等誤差。
對于壓力計,其輸出r(t)與已知的壓力和溫度之間的關(guān)系可以表示為:
r(t)=g[P(t),T(t),壓力計參數(shù)]
這里g[]為壓力計轉(zhuǎn)換函數(shù),它提供了靜態(tài)和動態(tài)關(guān)系的數(shù)學描述,即它給出了已知輸入和壓力計參數(shù)去計算壓力計輸出的規(guī)則,另外它還可以用一種一致合理的方法來定義壓力計規(guī)格和質(zhì)量控制參數(shù)。
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