本實(shí)用新型屬于數(shù)字通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種隨鉆測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?shù)字調(diào)制解調(diào)裝置。

背景技術(shù)：

電磁隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的供電方式受限于作業(yè)環(huán)境，1）常采用電池供電，而電池的更換頻率不能過高，否則不具備工程實(shí)用意義，對(duì)發(fā)射機(jī)具有低功率要求；2）為了增加傳輸深度，傳輸載頻不能過高，這將會(huì)導(dǎo)致傳輸速率很低、實(shí)時(shí)性較差的后果；3）作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)電干擾源和工業(yè)干擾會(huì)影響隨鉆測(cè)量的傳輸效果；4）為了保證傳輸可靠度，需盡量降低接收機(jī)結(jié)構(gòu)和傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種隨鉆測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝д{(diào)制解調(diào)裝置，可充分發(fā)揮其發(fā)射功率低、傳輸速率快、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)、傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，為從調(diào)制解調(diào)技術(shù)方面改善隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的傳輸性能提供參考方案。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下。

一種隨鉆測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?shù)字調(diào)制解調(diào)裝置，包括基帶編碼器、RS編碼器、串并轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)選擇器、接收裝置模塊、窄帶濾波器模塊和非相干解調(diào)模塊，基帶編碼器與RS編碼器相連，RS編碼器與串并轉(zhuǎn)換模塊相連，數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端分別與8個(gè)DDS模塊的輸出端相連，DDS模塊輸出的波形作為信號(hào)的載波，數(shù)據(jù)選擇器的輸出為調(diào)制信號(hào)；調(diào)制信號(hào)經(jīng)接收裝置模塊接收后，與帶外濾波器模塊連接，濾出帶外噪聲，帶外濾波器輸出與窄帶濾波器模塊連接；非相干解調(diào)模塊輸入與窄帶濾波器輸出相連接。

進(jìn)一步地，調(diào)制和解調(diào)裝置各由一片CPLD芯片完成，采用altera公司的EPM1270芯片。

進(jìn)一步地，調(diào)制裝置的實(shí)現(xiàn)方式為：8個(gè)DDS模塊產(chǎn)生的波形與8選1通數(shù)據(jù)選擇器的輸入端相連，數(shù)據(jù)選擇器的輸出的作為調(diào)制載波信號(hào)，基帶編碼器與成形濾波器連接經(jīng)過RS編碼器后與數(shù)據(jù)選擇器選擇端連接，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，經(jīng)功率放大后將信號(hào)發(fā)射出去；解調(diào)裝置的實(shí)現(xiàn)方式為：接收到的信號(hào)經(jīng)模數(shù)器件轉(zhuǎn)化后進(jìn)入CPLD芯片進(jìn)行數(shù)字處理，數(shù)字處理依次經(jīng)過帶外濾波器、窄頻帶數(shù)字濾波器濾波、非相干解調(diào)器解調(diào)、RS解碼模塊幾個(gè)流程。

進(jìn)一步地，基帶編碼組成中，Dat為基帶信號(hào)的數(shù)據(jù)輸入端，clk為基帶編碼的時(shí)鐘，clk與寄存器的ENA端連接，數(shù)據(jù)從輸入端D輸入，Q端輸出；Q端輸出與編碼器的輸入端相連接，編碼器的輸出為多位數(shù)據(jù)，位數(shù)據(jù)之間進(jìn)行邏輯或，結(jié)果輸入到加法器的被加數(shù)端addb，寄存器的輸出端作為加法器的加數(shù)端adda，寄存器輸出端的結(jié)果同時(shí)作為選擇器的選擇輸入b端，加法器的輸出與選擇器的數(shù)據(jù)輸入a端相連接，選擇器的輸出與寄存器的數(shù)據(jù)輸入端D相連接，寄存器的輸出與解碼器的輸入端相連接，解碼器的輸出即為基帶編碼的結(jié)果； RS編碼器直接調(diào)用Altera公司的IP核；串并轉(zhuǎn)換采用移位寄存器，直接調(diào)用Altera公司的IP核；RS解碼器直接調(diào)用Altera公司的IP核；窄帶濾波器是采用單位圓零極點(diǎn)法設(shè)計(jì)的IIR數(shù)字濾波器，由乘加結(jié)構(gòu)和帶反饋的減法結(jié)構(gòu)組成；輸入信號(hào)x[n]在時(shí)鐘周期下與零點(diǎn)系數(shù)向量組b[n]，b[n-1]...b0分別相乘，得到一個(gè)中間結(jié)果y[n],中間結(jié)果y[n]與極點(diǎn)系數(shù)向量組a[n]，a[n-1]...a0分別相乘，得到的中間結(jié)果與y[n]相減，得到最終的y[n]結(jié)果。

該實(shí)用新型的有益效果在于：該實(shí)用新型提供的一種隨鉆測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝д{(diào)制解調(diào)裝置，可充分發(fā)揮其發(fā)射功率低、傳輸速率快、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)、傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，為從調(diào)制解調(diào)技術(shù)方面改善隨鉆測(cè)量系統(tǒng)的傳輸性能提供參考方案。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型中所使用裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 是本實(shí)用新型中所使用基帶編碼組成結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 是本實(shí)用新型中所使用窄帶濾波器組成結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便更好的理解本實(shí)用新型。

如圖1所示的隨鉆測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝?shù)字調(diào)制解調(diào)裝置，具體工作時(shí)，待傳輸?shù)男畔⑿蛄型ㄟ^基帶編碼器1，將數(shù)據(jù)整形，基帶編碼器與RS編碼器2相連，RS編碼器與串并轉(zhuǎn)換模塊相連，作為數(shù)據(jù)選擇器的3位數(shù)據(jù)選擇端，數(shù)據(jù)選擇器的數(shù)據(jù)輸入端分別與8個(gè)DDS模塊的輸出端相連，DDS模塊輸出的波形作為信號(hào)的載波，數(shù)據(jù)選擇器的輸出為調(diào)制信號(hào)。調(diào)制的信號(hào)在信道中傳輸，經(jīng)接收裝置模塊接收后，與帶外濾波器模塊連接，濾出帶外噪聲，帶外濾波器輸出與窄帶濾波器模塊連接，將調(diào)制信號(hào)的相位輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成幅度輸出信號(hào)，進(jìn)行非相干解調(diào)，非相干解調(diào)模塊輸入與窄帶濾波器輸出相連接，信號(hào)經(jīng)非相干解調(diào)后得到基帶碼，期解碼的誤碼率范圍保證在RS解碼的容錯(cuò)范圍內(nèi)，經(jīng)過RS解碼后得到完整的信息序列。

本技術(shù)方案的調(diào)制和解調(diào)裝置各由一片CPLD芯片完成，采用altera公司的EPM1270芯片。

調(diào)制裝置的實(shí)現(xiàn)方式為：8個(gè)DDS模塊產(chǎn)生的波形與8選1通數(shù)據(jù)選擇器的輸入端相連，數(shù)據(jù)選擇器的輸出的作為調(diào)制載波信號(hào)，基帶編碼器與成形濾波器連接經(jīng)過RS編碼器后與數(shù)據(jù)選擇器選擇端連接，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，經(jīng)功率放大后將信號(hào)發(fā)射出去；

解調(diào)裝置的實(shí)現(xiàn)方式為：接收到的信號(hào)經(jīng)模數(shù)器件轉(zhuǎn)化后進(jìn)入CPLD芯片進(jìn)行數(shù)字處理，數(shù)字處理依次經(jīng)過帶外濾波器、窄頻帶數(shù)字濾波器濾波、非相干解調(diào)器解調(diào)、RS解碼模塊幾個(gè)流程。

基帶編碼組成由如圖2所組成。Dat為基帶信號(hào)的數(shù)據(jù)輸入端，clk為基帶編碼的時(shí)鐘，clk與寄存器的ENA端連接，數(shù)據(jù)從輸入端D輸入，Q端輸出；Q端輸出與編碼器2的輸入端相連接，編碼器2的輸出為多位數(shù)據(jù)，位數(shù)據(jù)之間進(jìn)行邏輯或，結(jié)果輸入到加法器4的被加數(shù)端addb，寄存器6的輸出端作為加法器4的加數(shù)端adda，寄存器輸出端6的結(jié)果同時(shí)作為選擇器5的選擇輸入b端，加法器4的輸出與選擇器5的數(shù)據(jù)輸入a端相連接，選擇器5的輸出與寄存器的數(shù)據(jù)輸入端D相連接，寄存器6的輸出與解碼器7的輸入端相連接，解碼器的輸出即為基帶編碼的結(jié)果； RS編碼器直接調(diào)用Altera公司的IP核；串并轉(zhuǎn)換采用移位寄存器，直接調(diào)用Altera公司的IP核；RS解碼器直接調(diào)用Altera公司的IP核；窄帶濾波器是采用單位圓零極點(diǎn)法設(shè)計(jì)的IIR數(shù)字濾波器，由乘加結(jié)構(gòu)和帶反饋的減法結(jié)構(gòu)組成。如圖3所示，輸入信號(hào)x[n]在時(shí)鐘周期下與零點(diǎn)系數(shù)向量組b[n]，b[n-1]...b0分別相乘，得到一個(gè)中間結(jié)果y[n],中間結(jié)果y[n]與極點(diǎn)系數(shù)向量組a[n]，a[n-1]...a0分別相乘，得到的中間結(jié)果與y[n]相減，得到最終的y[n]結(jié)果。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。