CN113141169B - 自适应泥浆脉冲数据处理方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于数据处理，具体涉及了一种自适应泥浆脉冲数据处理方法、系统、装置，旨在解决现有的井下数据获取方法获得的井下数字数据衰减过大和干扰过多导致信息获取精度不足的问题。本发明包括：通过DSP软件对所述待测信号进行预处理生成同相数据流I和正交数据流Q，并转换为复数形式(I+jQ)并抽取样本，通过自适应泵噪声消除器降低遥测频段内正弦水平噪声进而实现初始同步，根据初始同步的信息进行自动增益控制，生成增益待测信号；基于增益待测信号，每次抽取2个样本符号通过判决反馈均衡器生成判决均衡信号将判决均衡信号译码并保存。本发明，降低了环境带来的干扰，增强了衰减的信息，提高了从泥浆脉冲中识别数据的精确度。
Description
技术领域
本发明属于数据处理领域，具体涉及了一种自适应泥浆脉冲数据处理方法、系统及设备。
背景技术
钻井和生产操作需要大量有关井下参数和工矿的信息，这样的信息可包括井眼穿过的地层的特性以及与井眼本身的大小和结构有关的数据。
MWD工具在井下产生压力信号。压力信号以数字调制数据的形式传播到地面，可从压力信号中检测和恢复出数字数据；但是携带数字调制数据的压力信号沿着钻柱向上传播时，容易出现衰减和引入噪声，信号在声阻抗不匹配的点产生反射。这些阻抗不匹配常发生在管道内径、管接头、方钻杆、旋转接头、脉动阻尼器和井底的变化时。反射波经和主信号波到达立管压力传感器时，对后续信号进行干扰。信号的时间色散导致接受信号频谱大小的变化。
因此，急需一种泥浆脉冲自适应处理方法提高井下数据的获取精度。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即现有的井下数据获取方法获得的井下数字数据衰减过大和干扰过多导致信息获取精度不足的问题，本发明提供了一种自适应泥浆脉冲数据处理方法，所述方法包括：
步骤S100，获取泥浆脉冲数据作为待测信号；
步骤S200，通过DSP软件对所述待测信号进行预处理生成同相数据流I和正交数据流Q；
步骤S300，将所述同相数据流I和正交数据流Q转换为复数形式(I+jQ)并抽取样本，并通过自适应泵噪声消除器降低遥测频段内正弦水平噪声获得去噪样本信号；
步骤S400，基于所述去噪样本信号实现初始同步，初始同步的信息锁定接收信号的频率、相位、符号的时间和幅度；
步骤S500，基于所述去噪样本信号，根据初始同步的信息进行自动增益控制，生成增益待测信号；
步骤S600，基于所述增益待测信号，每次抽取2个样本符号通过判决反馈均衡器生成判决均衡信号；
步骤S700，基于所述判决均衡信号，通过差分译码器和帧解码器恢复数据中的数据字，将所述数据自发送到数据库生成软件。
在一些优选的实施方式中，所述步骤S200具体包括：
步骤S210，基于所述待测信号，进行模数转换生成数字待测信号；
步骤S220，基于所述数字待测信号，通过抽取滤波获得抽样数字待测信号；
步骤S230，基于所述抽样数字待测信号通过带通滤波获得带通滤波数字信号；
步骤S240，基于所述带通滤波数字信号，通过鉴相器和下变频低通滤波生成同相数据流I和正交数据流Q，并输入接收器。
在一些优选的实施方式中，所述抽样数字待测信号用于进行微分滤波、微分滤波器参数估计、输入压力记录仪、频谱估计和输入泵噪声消除器。
在一些优选的实施方式中，所述带通滤波数字信号，用于进行微分滤波器参数估计和示波器显示。
在一些优选的实施方式中，
所述步骤S600，具体步骤包括：
步骤S610，基于所述增益待测信号，每次抽取2个样本符号；
步骤S620，将所述样本符号通过自适应算法调节前馈过滤器和反馈过滤器；
步骤S630，所述前馈滤波器输出前馈均衡信号，并通过限制器生成调制的量化符号；
步骤S640，基于所述调制的量化符号，通过所述反馈滤波器生成反馈均衡信号；
步骤S650，所述反馈均衡信号对前馈均衡信号形成负反馈生成待判决均衡信号，通过所述限制器生成判决均衡信号。
在一些优选的实施方式中，所述待判决均衡信号和判决均衡信号通过误差信号发生器生成误差项，所述误差项用于通过自适应算法生成判别均衡器的抽头。
在一些优选的实施方式中，所述差分译码器的输出形式为相对于前一个符号的相位变化。
本发明的另一方面，提出了一种自适应泥浆脉冲数据处理系统，包括：信号获取模块、DSP处理模块、信号去噪模块、初始同步模块、自动增益模块、判决均衡模块和译码解码模块；
所述信号获取模块，配置为获取泥浆脉冲数据作为待测信号；
所述DSP处理模块，配置为通过DSP软件对所述待测信号进行预处理生成同相数据流I和正交数据流Q；
所述信号去噪模块，配置为将所述同相数据流I和正交数据流Q转换为复数形式(I+jQ)并抽取样本，并通过自适应泵噪声消除器降低遥测频段内正弦水平噪声获得去噪样本信号；
所述初始同步模块，配置为基于所述去噪样本信号实现初始同步，初始同步的信息锁定接收信号的频率、相位、符号的时间和幅度；
所述自动增益模块，配置为基于所述去噪样本信号，根据初始同步的信息进行自动增益控制，生成增益待测信号；
所述判决均衡模块，配置为基于所述增益待测信号，每次抽取2个样本符号通过判决反馈均衡器生成判决均衡信号；
所述译码解码模块，配置为基于所述判决均衡信号，通过差分译码器和帧解码器恢复数据中的数据字，将所述数据自发送到数据库生成软件。
本发明的第三方面，提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的自适应泥浆脉冲数据处理方法。
本发明的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的自适应泥浆脉冲数据处理方法。
本发明的有益效果：
(1)本发明自适应泥浆脉冲数据处理方法，通过DSP处理方法结合初始同步及判决均衡器的方法，实现了泥浆脉冲信号的信息提取，降低了干扰，增强了衰减的信息，提高了从泥浆脉冲中识别数据的精确度。
(2)本发明自适应泥浆脉冲数据处理方法，通过将带通滤波前的样本和IQ信号样本进行噪声消除后作为初始同步的依据，消除了在各个处理阶段引入的偏差，提高了泥浆脉冲数据处理的精确度。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明自适应泥浆脉冲数据处理方法的流程示意图；
图2是本发明自适应泥浆脉冲数据处理方法通过DSP软件对泥浆脉冲信号进行预处理的原理示意图；
图3是本发明自适应泥浆脉冲数据处理方法的接收器对待处理信号进行处理的原理示意图；
图4是用于实现本申请方法、系统、设备实施例的服务器的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本发明提供一种自适应泥浆脉冲数据处理方法，本方法实现了泥浆脉冲信号的信息提取，降低了干扰，增强了衰减的信息，提高了从泥浆脉冲中识别数据的精确度。
本发明的一种自适应泥浆脉冲数据处理方法，包括步骤S100-步骤S700；
步骤S100，获取泥浆脉冲数据作为待测信号；
步骤S200，通过DSP软件对所述待测信号进行预处理生成同相数据流I和正交数据流Q；
步骤S300，将所述同相数据流I和正交数据流Q转换为复数形式(I+jQ)并抽取样本，并通过自适应泵噪声消除器降低遥测频段内正弦水平噪声获得去噪样本信号；
步骤S400，基于所述去噪样本信号实现初始同步，初始同步的信息锁定接收信号的频率、相位、符号的时间和幅度；
步骤S500，基于所述去噪样本信号，根据初始同步的信息进行自动增益控制，生成增益待测信号；
步骤S600，基于所述增益待测信号，每次抽取2个样本符号通过判决反馈均衡器生成判决均衡信号；
步骤S700，基于所述判决均衡信号，通过差分译码器和帧解码器恢复数据中的数据字，将所述数据自发送到数据库生成软件
为了更清晰地对本发明自适应泥浆脉冲数据处理方法进行说明，下面结合图1对本发明实施例中各步骤展开详述。
本发明第一实施例的基自适应泥浆脉冲数据处理方法，包括步骤S100-步骤S700，各步骤详细描述如下：
步骤S100，获取泥浆脉冲数据作为待测信号；
步骤S200，通过DSP软件对所述待测信号进行预处理生成同相数据流I和正交数据流Q；步骤S200的过程如图2所示；
在本实施例中，步骤S200具体包括：
步骤S210，基于所述待测信号，进行模数转换生成数字待测信号；在本实施例中，模数转换器优选地选取sigma-delta型(带有车载抗混叠滤波器)，优选地设置原始采样率为28400个样本/秒的整数因子，ADC的最小采样速率约为2000个样本/秒，故DSP软件使用的最小采样率为2400个样本/秒。
步骤S220，基于所述数字待测信号，通过抽取滤波获得抽样数字待测信号；在本实施例中，抽取滤波选用的滤波器优选为低通抗混叠滤波器，抽取采样率为原始采样率除以整数，由接收机设置。对于低频遥测(2hz或以下)，采样率选取为40个样本/秒，对于高频遥测(10hz或更高)，采样率为120-240个样本/秒。均衡接收机的抽取采样率为8的整数倍。带通滤波器需要在0hz的情况下有100dB的衰减以抑制平均管压力。同时应对较大的带外泥浆泵噪声谐波，接收器需要在立管压力为5000psi的情况下，探测到振幅为0.1psi的遥测信号。
在本实施例中，所述抽样数字待测信号用于进行微分滤波、微分滤波器参数估计、输入压力记录仪、频谱估计和输入泵噪声消除器。
在本实施例中，所述带通滤波数字信号，用于进行微分滤波器参数估计和示波器显示。
步骤S230，基于所述抽样数字待测信号通过带通滤波获得带通滤波数字信号；
步骤S240，基于所述带通滤波数字信号，通过鉴相器和下变频低通滤波生成同相数据流I和正交数据流Q，并输入接收器。
步骤S300，将所述同相数据流I和正交数据流Q转换为复数形式(I+jQ)并抽取样本，并通过自适应泵噪声消除器降低遥测频段内正弦水平噪声获得去噪样本信号；在本实施例中，通过正交混频器进行复数形式转换，正交混频器的本振频率由接收机设定，采样率为固定值，即没有来自相位/频率控制回路的反馈调整采样率。基带低通滤波器通过遥测信号，但必须消除来自混频器的双频分量的影响。本实施例中，采用的滤波器为线性相位的FIR类型滤波器。
在本实施例中，复数形式的数据流(I+jQ)由接收器通过硬件接口DLL从DSP软件读取，并抽取每个符号8个样本。
在本实施例中，自适应泵噪声消除器(APNC)起到了降低在遥测频段内由泥浆泵气缸周期性运动产生的泥浆泵谐波正线噪声。
表面采集系统基于采集卡上的晶体振荡器，以固定速率对进入的压力信号进行采样。并根据该晶体振荡器的频率进行了载波到基带的频率转换。井下随钻测量工具从其自身的晶体振荡器中获得遥测信号的频率和符号定时。符号定时与载波频率绑定，因为符号周期是载波周期的整数。由于温度的影响和部件的公差，地面和井下系统的频率差异可能高达1000ppm。为了获得最佳性能，接收机需要跟踪接收信号所在载波的实际频率。
步骤S400，基于所述去噪样本信号实现初始同步，初始同步的信息锁定接收信号的频率、相位、符号的时间和幅度；在本实施例中，初始同步的信息在自适应算法部分校正信号的频率，在前馈过滤器后的相位偏移校正部分校正信号的相位，在重采样阶段校正信号的时间，自动增益控制阶段校正信号的幅度，接收器接收到信号之后对信号的处理流程如图3所示；
步骤S500，基于所述去噪样本信号，根据初始同步的信息进行自动增益控制，生成增益待测信号；在本实施例中，自动增益控制用于降低泵的冲程率即流量率发生变化带来的信号强度变化的影响，在具体的应用环境中，可能遇到的信号强度范围很快，根据调制器类型、流量、泥浆类型和深度可达到100psi-0.1psi。
步骤S600，基于所述增益待测信号，每次抽取2个样本符号通过判决反馈均衡器生成判决均衡信号；
在本实施例中，通过已知的训练序列训练判决反馈均衡器，所述训练序列还用于进行初始载波相位和符号定时估计和初始化的自动增益控制及频率估计。每个数据符号抽取8个样本，以通过将接收到的样本和训练序列相互关联实现同步。一旦实现初始同步，保持接收机锁定到的接受信号的频率、相位、时间和幅度。
在泵启动后启动MWD工具时，接收器会接收到具有良好自相关特性的特殊前驱序列。不同的前驱序列用于不同的调制类型或符号速率，如果均衡器偏离了它的最佳设置，通过检测并选取帧同步字在帧的起始位置，作为训练序列重新训练。
帧同步字目前只有9个符号需要二进制调制(MSK和BPSK)和12个符号需要QPSK。为了确保适当的用二进制调制的均衡器训练，帧同步字后面的4个符号被估计并用于组成一个13个符号的训练序列。使用前驱序列比使用较短的帧同步序列时，同步和均衡器训练更加可靠。
递推最小二乘(RLS)卡尔曼算法的数值稳定版本，称为逆QR算法，用于适应均衡器系数。使用的是该算法的复数版本。训练算法的复杂度是每个符号的M2阶操作，其中M是均衡器中使用的系数的数量。
在本实施例中，所述步骤S600，具体步骤包括：
步骤S610，基于所述增益待测信号，每次抽取2个样本符号；在本实施例中，均衡器的前向滤波器在输入时每个符号只需要两个样本；采用小数间隔均衡器实现，其输入信号在均衡器之前没有混叠，并且它对相位和定时偏移不太敏感。每当均衡器接收到2个新的压力样本，最老的两个样本被丢弃。前向滤波器每个符号产生一个输出样本。前向滤波器的输出在减去反馈滤波器输出之前进行相位校正，允许相位跟踪环路处理相位偏移，而均衡器关注减少符间干扰(ISI)。小数间隔前向滤波器，除了均衡外，还能自适应合成陷波滤波器以衰减小振幅窄带干扰。反馈滤波器的输入是被使用的特定调制的允许符号集的量化符号，从切片器输出中导出。反馈滤波器需要跨越最重要的循环反馈。对于DFE，在切片器中使用一个简单的阈值来做出关于仅基于电流均衡器输出的当前接收符号的值的判决。
步骤S620，将所述样本符号通过自适应算法调节前馈过滤器和反馈过滤器；所述自适应算法采用RLS递归最小二乘算法实现；
步骤S630，所述前馈滤波器输出前馈均衡信号，并通过限制器生成调制的量化符号；
步骤S640，基于所述调制的量化符号，通过所述反馈滤波器生成反馈均衡信号；
步骤S650，所述反馈均衡信号对前馈均衡信号形成负反馈生成待判决均衡信号，通过所述限制器生成判决均衡信号。在本实施例中，限制器使用简单的阈值来做出关于基于电流均衡器输出的当前接收符号的值的判决。对于使用的每种调制类型，比如MSK、BPSK和QPSK都需要不同的判定函数。
在本实施例中，所述待判决均衡信号和判决均衡信号通过误差信号发生器生成误差项，所述误差项用于通过自适应算法生成判别均衡器的抽头。均衡器最初使用训练序列进行训练，但可以通过切换到决策定向模式来跟踪信道特征的变化，在该模式中，检测到的符号用于更新均衡器系数。
在本实施例中，所述差分译码器的输出形式为相对于前一个符号的相位变化。
步骤S700，基于所述判决均衡信号，通过差分译码器和帧解码器恢复数据中的数据字，将所述数据自发送到数据库生成软件。在本实施例中，被检测的符号被传递到差分解码器以恢复二进制数据。二进制数据在发射机进行差分编码，也就是说，数据以相对于前一个符号的相位变化的方式发送。
与DFE相关的延迟仅与信号通过均衡器的输入滤波器和前向滤波器时的延迟有关。因此，接收机滤波器的长度需要尽可能短。均衡器的结构对于所有的线性调制类型是相似的，例如MSK,BPSK和QPSK。
在本实施例中，还可以通过信息打包的方式生成泥浆脉冲，并通过标识码的方法对脉冲信息包进行检验，具体为：
步骤A100，将预设时长的原泥浆脉冲设置为一个信息包，在每个信息包的头部信息部分设置时间戳，并根据每个信息包通过识别码生成方法生成第一识别码；所述标识码可通过哈希码实现；
步骤A200，每次将预设个数的信息包连接两个空位进行发送，优选的每次发送6个信息包2个空位；
步骤A300，在经过本申请步骤S100-步骤S700的处理后，根据处理后得到的历史数据对后续波形进行预测生成预测波形；
步骤A400，若所述后续波形与预测波形损失大于预设的阈值，或后续波形出现骤变的情况，如两个波峰之间的幅度大于预设的阈值，则认为所述后续波形为异常波形，提取异常波形所在的信息包并通过所述识别码生成方法生成第二识别码；
步骤A500，若所述第二识别码与第一识别码不同则提取该信息包的时间戳为异常时间戳，将所述异常时间戳传递至泥浆脉冲的发生器；
在本实施例中，所述将所述异常时间戳传递至泥浆脉冲的发生器，方法包括：B100，制作携带异常时间戳信息的泥浆等密度标识物，如等密度球，并在泥浆脉冲发生器附近设置信号接收器；B200，获得所述异常时间戳后，将标识球送入泥浆通道；B300，当信号接收器感应到标识球后，将所述异常时间戳对应的信息包设置在所述空位中重新发送。在本实施例中，也可以由所述信号接收器感应到标识物时，根据泥浆流速计算出置入小球的时间，将置入小球的时间对应的时间戳前预设时长的信息包设置在所述空位中重新发送。还可以通过C100，通过电磁信息传输的方式，将异常时间戳传递至泥浆脉冲发生器。也可以通过D100，在表面设置第二泥浆脉冲发生器，钻头附近的泥浆脉冲发生器附近设置第二泥浆脉冲接收器，将传输时间预设为第一传输区间，由下向上通过泥浆脉冲传输信息，第二传输区间由上向下通过泥浆脉冲传输所述异常时间戳。
步骤A600，泥浆脉冲发生器接收到异常时间戳后，在每次脉冲发送信息的空位中加入对应的异常时间戳的信息包。
本发明第二实施例的自适应泥浆脉冲数据处理系统，包括：信号获取模块、DSP处理模块、信号去噪模块、初始同步模块、自动增益模块、判决均衡模块和译码解码模块；
所述信号获取模块，配置为获取泥浆脉冲数据作为待测信号；
所述DSP处理模块，配置为通过DSP软件对所述待测信号进行预处理生成同相数据流I和正交数据流Q；
所述信号去噪模块，配置为将所述同相数据流I和正交数据流Q转换为复数形式(I+jQ)并抽取样本，并通过自适应泵噪声消除器降低遥测频段内正弦水平噪声获得去噪样本信号；
所述初始同步模块，配置为基于所述去噪样本信号实现初始同步，初始同步的信息锁定接收信号的频率、相位、符号的时间和幅度；
所述自动增益模块，配置为基于所述去噪样本信号，根据初始同步的信息进行自动增益控制，生成增益待测信号；
所述判决均衡模块，配置为基于所述增益待测信号，每次抽取2个样本符号通过判决反馈均衡器生成判决均衡信号；
所述译码解码模块，配置为基于所述判决均衡信号，通过差分译码器和帧解码器恢复数据中的数据字，将所述数据自发送到数据库生成软件。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例提供的自适应泥浆脉冲数据处理系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本发明第三实施例的一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的自适应泥浆脉冲数据处理方法。
本发明第四实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的自适应泥浆脉冲数据处理方法。
所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
下面参考图4，其示出了用于实现本申请方法、系统、设备实施例的服务器的计算机系统的结构示意图。图4示出的服务器仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，计算机系统包括中央处理单元(CPU，Central Processing Unit)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM，Read Only Memory)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM，Random Access Memory)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O，Input/Output)接口405也连接至总线404。
以下部件连接至I/O接口405：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如阴极射线管(CRT，Cathode Ray Tube)、液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)等以及扬声器等的输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如LAN(局域网，Local AreaNetwork)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)401执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自适应泥浆脉冲数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤S100，获取泥浆脉冲数据作为待测信号；
步骤S200，通过DSP软件对所述待测信号进行预处理生成同相数据流I和正交数据流Q；
步骤S300，将所述同相数据流I和正交数据流Q转换为复数形式(I+jQ)并抽取样本，并通过自适应泵噪声消除器降低遥测频段内正弦水平噪声获得去噪样本信号；
步骤S400，基于所述去噪样本信号实现初始同步，初始同步的信息锁定接收信号的频率、相位、符号的时间和幅度；
步骤S500，基于所述去噪样本信号，根据初始同步的信息进行自动增益控制，生成增益待测信号；
步骤S600，基于所述增益待测信号，每次抽取2个样本符号通过判决反馈均衡器生成判决均衡信号；
步骤S700，基于所述判决均衡信号，通过差分译码器和帧解码器恢复数据中的数据字，将所述数据自发送到数据库生成软件。
2.根据权利要求1所述的自适应泥浆脉冲数据处理方法，其特征在于，所述步骤S200具体包括：
步骤S210，基于所述待测信号，进行模数转换生成数字待测信号；
步骤S220，基于所述数字待测信号，通过抽取滤波获得抽样数字待测信号；
步骤S230，基于所述抽样数字待测信号通过带通滤波获得带通滤波数字信号；
步骤S240，基于所述带通滤波数字信号，通过鉴相器和下变频低通滤波生成同相数据流I和正交数据流Q，并输入接收器。
3.根据权利要求2所述的自适应泥浆脉冲数据处理方法，其特征在于，所述抽样数字待测信号用于进行微分滤波、微分滤波器参数估计、输入压力记录仪、频谱估计和输入泵噪声消除器。
4.根据权利要求2所述的自适应泥浆脉冲数据处理方法，其特征在于，所述带通滤波数字信号，用于进行微分滤波器参数估计和示波器显示。
5.根据权利要求2所述的自适应泥浆脉冲数据处理方法，其特征在于，所述步骤S600，具体步骤包括：
步骤S610，基于所述增益待测信号，每次抽取2个样本符号；
步骤S620，将所述样本符号通过自适应算法调节前馈过滤器和反馈过滤器；
步骤S630，所述前馈滤波器输出前馈均衡信号，并通过限制器生成调制的量化符号；
步骤S640，基于所述调制的量化符号，通过所述反馈滤波器生成反馈均衡信号；
步骤S650，所述反馈均衡信号对前馈均衡信号形成负反馈生成待判决均衡信号，通过所述限制器生成判决均衡信号。
6.根据权利要求5所述的自适应泥浆脉冲数据处理方法，其特征在于，所述待判决均衡信号和判决均衡信号通过误差信号发生器生成误差项，所述误差项用于通过自适应算法生成判别均衡器的抽头。
7.根据权利要求5所述的自适应泥浆脉冲数据处理方法，其特征在于，所述差分译码器的输出形式为相对于前一个符号的相位变化。
8.一种自适应泥浆脉冲数据处理系统，其特征在于，所述系统包括：信号获取模块、DSP处理模块、信号去噪模块、初始同步模块、自动增益模块、判决均衡模块和译码解码模块；
所述信号获取模块，配置为获取泥浆脉冲数据作为待测信号；
所述DSP处理模块，配置为通过DSP软件对所述待测信号进行预处理生成同相数据流I和正交数据流Q；
所述信号去噪模块，配置为将所述同相数据流I和正交数据流Q转换为复数形式(I+jQ)并抽取样本，并通过自适应泵噪声消除器降低遥测频段内正弦水平噪声获得去噪样本信号；
所述初始同步模块，配置为基于所述去噪样本信号实现初始同步，初始同步的信息锁定接收信号的频率、相位、符号的时间和幅度；
所述自动增益模块，配置为基于所述去噪样本信号，根据初始同步的信息进行自动增益控制，生成增益待测信号；
所述判决均衡模块，配置为基于所述增益待测信号，每次抽取2个样本符号通过判决反馈均衡器生成判决均衡信号；
所述译码解码模块，配置为基于所述判决均衡信号，通过差分译码器和帧解码器恢复数据中的数据字，将所述数据自发送到数据库生成软件。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1-7任一项所述的自适应泥浆脉冲数据处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现权利要求1-7任一项所述的自适应泥浆脉冲数据处理方法。
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