稀土硅酸盐保温涂料厂家
免费服务热线

Free service

hotline

010-00000000
稀土硅酸盐保温涂料厂家
热门搜索:
行业资讯
当前位置:首页 > 行业资讯

基于FSK无线通信的随钻测井系统设计

发布时间:2020-06-30 22:35:24 阅读: 来源:稀土硅酸盐保温涂料厂家

摘要:采用抗干扰能力比较强的FSK技术构成感应通信系统,利用耦合线圈来实现钻杆之间的无线通信,钻杆内部采用同轴电缆传输信息,这样可以获得较高的数据比特率。本文以AT89C51单片机为控制系统,设计了一套可以实现双向通信的FSK系统,并测试了该系统的可靠性以及误码率。关键词:感应通信;频移键控;调制解调引言 石油、天然气是人类赖以生存的自然资源,在钻井开采过程中需要对井下高温、高压的环境进行实时的了解,所以对信号传输的实时性要求很高。但是井下的环境恶劣,通信系统里存在各种干扰,所以设计一套既能抗干扰、又能以较快的波特率传输信号的系统对这类作业来说至关重要。本文以AT89C51单片机为控制器,XR2206和XR22111分别为FSK调制解调芯片,在实验室搭建并模拟了整个通信过程。1 理论分析 该系统主要涉及两个理论:2FSK调制理论和电磁感应理论。1.1 2FSK调制理论 要进行无线通信就必须对信号进行调制,数字调制的方式有很多种,比如ASK、FSK、PSK等,综合考虑后这里选择既具有一定抗干扰能力同时又简单易行的2FSK调制。2FSK就是利用不同频率的正弦波去代表数字信号“0”和“1”。载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频点间变化。其表达式如式(1)所示,2FSK信号波形如图1所示。

本文引用地址:

1.2 电磁感应理论 这里的无线通信实际上是一种感应通信,在两个钻杆的相邻处放置两个线圈,其中一个线圈(主线圈)内电流的变化会在其周围产生交变的磁场,这个交变的磁场使另一个线圈(次线圈)产生感应电动势,这就是感应通信的原理,其示意图如图2所示。

2 系统硬件设计 系统的硬件结构框图如图3所示。整个系统以两片单片机为核心,以XR2206和XR2211为调制解调芯片,以MAX275为带通滤波器芯片,放大电路采用基本的共射极放大电路。系统可实现双向通信(不是全双工,只能工作在半双工方式下,即信道可以分时复用),地面主要向下传输控制信号,井下向上传输温度、压力等信息,上下具有对称结构,因此在后面的分析中只分析单向信号传输的模块即可。当然在实际的钻井作业中,有的井深达千米,需要多级钻杆级联,所以每过3到5级钻杆后需要对信号进行解调放大调制,实际上就是需要一个中继模块,该中继模块完成解调放大再调制的功能。

数字通信相关文章:数字通信原理

吉林定做工服

临沂定做西装

济宁订做工服

西服订做