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偶极子数字阵列声波测井仪的设计与实现

作　者: 刘付斌
导　师: 李建新；邵高平
学　校: 中国人民解放军信息工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 偶极子数字阵列声波测井仪数据采集与处理模块 DSP ADC 自动增益控制算法 LZW压缩算法
分类号: P631.83
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 241次
引　用: 4次
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内容摘要

本课题以电子系统设计原则、设计方法和设计流程为指导,研制了一种基于DSP的偶极子数字阵列声波测井仪。论文叙述了系统总体方案,偶极子阵列声波信号数据采集与处理模块的设计与实现。作为一个可编程的井下仪器硬件平台,可以通过配置不同的软件来实现不同的功能。本文首先介绍了课题的背景和意义,课题的难度和可行性。接着根据偶极子数字阵列声波测井仪的具体功能和性能要求,采用分布式处理的设计思想,论述了一种基于DSP的偶极子数字阵列声波测井仪的实施方案。并针对阵列声波信号采集和处理的具体特点,设计和实现了阵列声波信号采集与处理模块,包括信号调理电路设计、ADC电路设计、DSP电路设计、CPLD逻辑功能设计等,采用软件方法,实现了自动增益控制和数据压数算法。本课题的研制目的是为了满足国内对高端测井项目的需求,同时也是为了追踪世界测井新技术。本课题的研制成功,将打破国外测井技术的垄断,具有非常重要的现实意义。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
第一章绪论  6-9
  §1．1 课题的背景和意义  6
  §1．2 课题的难度和可行性  6-7
    §1．2．1 课题的难度  6-7
    §1．2．2 课题的可行性  7
  §1．3 本文研究内容  7-9
第二章系统总体方案  9-23
  §2．1 偶极子数字阵列声波测井仪的设计要求  9-11
    §2．1．1 偶极子数字阵列声波测井仪的概述  9-10
    §2．1．2 偶极子数字阵列声波测井仪的工作原理  10
    §2．1．3 偶极子数字阵列声波测井仪的设计要求  10-11
  §2．2 电子系统设计原则、方法和流程  11-16
    §2．2．1 电子系统设计的基本原则  12
    §2．2．2 电子系统的设计方法  12-14
    §2．2．3 电子系统设计流程  14-16
  §2．3 系统总体方案设计  16-23
    §2．3．1 总体方案设计  16-21
    §2．3．2 PCB结构设计  21-23
第三章数据采集与处理模块硬件电路设计实现  23-39
  §3．1 数据采集与处理模块硬件电路总体设计  23-24
  §3．2 信号调理电路设计实现  24-25
  §3．3 A／D电路的设计实现  25-29
    §3．3．1 采样速率设置  25
    §3．3．2 ADC芯片选择  25-27
    §3．3．3 ADC转换模式设计  27-29
  §3．4 DSP电路的设计实现  29-35
    §3．4．1 自举加载设计  29-31
    §3．4．2 DSP系统电路设计  31-35
  §3．5 CPLD逻辑功能设计  35-39
    §3．5．1 DSP与主DSP的通信  35-37
    §3．5．2 DSP对ADC的控制逻辑设计  37-38
    §3．5．3 DSP对存储器的控制逻辑设计  38-39
第四章数据采集与处理模块软件设计实现  39-47
  §4．1 自动增益控制算法的提出与实现  39-40
    §4．1．1 自动增益控制需求的提出  39
    §4．1．2 自动增益控制的实现  39-40
  §4．2 数据压缩算法的提出与实现  40-47
    §4．2．1 数据压缩需求的提出  40-41
    §4．2．2 声波信号的特点和压缩方法的选择  41-43
    §4．2．3 基于字典的压缩编码原理和实现  43-45
    §4．2．3 压缩编码结果分析  45-47
第五章调试及结果分析  47-53
  §5．1 数据采集与处理模块的调试  47-48
  §5．2 调试结果分析  48-53
第六章结论  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-57
附录声波测井相关知识简介  57-61

偶极子数字阵列声波测井仪的设计与实现

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