NO790496L - Fremgangsmaate og apparat for demodulering av signaler i et system for logging under boring - Google Patents

Description

"Fremgangsmåte og apparat for demodulering av signaler i et system for logging under boring"

Den foreliggende oppfinnelse vedrører kommunikasjonssy-stemer og mer spesielt et apparat og en fremgangsmåte for motta-gelse og tolkning av datasignaler som er overført til jordoverflaten i et system for logging under boring.

Logging under boring medfører overføring til jordoverflaten av målinger tatt nede i borehullet mens boring pågårfidet målingene som vanligvis utføres ved hjelp av instrumenter som er montert like bak drillboret. Det er en klar fordel å kunne tilveiebringe informasjoner kontinuerlig under boring med hele strengen på plass. Likevel har ikke systemer for logging under boring oppnådd utbredt kommersiell anerkjennelse t hovedsakelig på grunn av problemer i tilknytning til overføring av måleinformasjonen gjennom de støyfylte og ugunstige omgivelsene i et borehull. Det er kommet forskjellige forslag for oppnåelse av overføring av måleinformasjon til jordoverflaten. En foreslått teknikk går for eksempel ut på å overføre loggemålinger ved hjelp av isolerte elektriske ledere som strekker seg gjennom borstrengen. Denne metoden krever imidlertid tilpasning av borstrengrørene>innbefattet tilveiebringelse av elektriske forbindelser ved rørkoblingene. En annen foreslått metode anvender en akustisk bølge som forplanter seg oppover gjennom borstrengen av metall#men de høye nivåene til forstyrrende støy i en borstreng^ er et problem ved denne teknikken. En annen teknikk som synes særlig lovende t anvender en borevæske i borehullet som over-føringsmedium for akustiske bølger modulert med måleinformasjonen. Borevæske eller "slam" blir vanligvis sirkulert nedover gjennom borstrengen og drillboret og oppover gjennom det ringformede rommet som avgrenses av den delen av borehullet som omgir borstrengen. Dette gjøres konvensjonelt for å fjerne "borespon" og for å opprettholde et ønsket hydrostatisk trykk i borehullet. I den teknikken det refereres til# er det en akustisk sender nede i borehullet, kjent som en roterende ventil,., eller "slamsirene" 1 som gjentatt avbryter strømmen av borevæske, og dette fører til at det frembringes et akustisk bærebølgesignal i borevæsken ved en frekvens som avhenger av hastigheten på av-bruddene. Den akustiske bærebølgen blir modulert som en funksjon av digitale loggedata nede i borehullet. Ved en moduleringstek-nikk med faseskiftnøkling ("PSK") blir den akustiske bærebølgen modulert mellom to (eller flere) fasetilstander. Forskjellige kodemetoder er mulige ved bruk av PSK-roodulasjon. Ved en kode-metode med "ikke tilbake til null" ("non-return to zero") representerer en forandring i fasen en spesiell binær tilstand (for eksempel en logisk "1") mens fravær av en faseforandring representerer den andre binære tilstanden (for eksempel en logisk "0"). Faseforandringene oppnås mekanisk ved å midlertidig modifisere av-brytelsesfrekvensen til slamsirenen til en høyere eller lavere frekvens inntil en ønsket faseforskyvning (positiv eller nagativ) er oppnådd, og så tilbakeføre slamsirenen til dens nominelle frekvens. Hvis for eksempel den nominelle frekvensen til slamsirenen er 12 Hz, kan en fasedreining på 180°\ oppnås ved midlertidig å

senke frekvensen til slamsirenen til 8 Hz i 125 millisekunder

(som er en periode ved 8 Hz og en og en halv periode ved 12Hz)

og så tilbakeføre slamsirenefrekvensen til 12 Hz. Det er lett å

se at en fasedreining på 180° også kan oppnås ved forbigående å øke slamsirenefrekvensen for en passende tidsperiode (dvs. for å oppnå en ønsket fremskutt fase) og så tilbakeføre den til den nominelle frekvensen.

Ved kovnensjonelle kommunikasjoner ved hjelp av fase-skiftnøklingfblir bærebølgefasen konvensjonelt forandret i alternerende retninger (dvs. alterneredde mellom negativ og positiv fasedreining) slik at netto forandring i bærebølgefasen over en lang tidsperiode er nær null. I et system for logging under boring hvor en elektromekanisk innretning/slik som en slamsirene, anvendes for å påføre borevæsken akustiske bølger, blir det foretrukket å utføre alle faseforandringer i samme retning (dvs. alle positive eller alle negative), noe som medfører at teknikken for drift av slamsirenen blir mer effektiv og enkel. (Hvis for. eksempel alle faseforandringene oppnås ved forbigående å senke frekvensen, er det aldri nødvendig å øke frekvensen over den nominelle frekvensen, og slamsirenen trenger mindre drivkraft. Styrekretsene kan også være mindre komplekse.) Uttrykket "enveis" PSK-modulasjon betyr

denne type modulasjon der alle faseforandringer er i samme retning.

Det modulerte akustiske signalet blir mottatt ved top-pen av hullet ved hjelp av en eller flere transdusere som omformer det akustiske signalet til et elektrisk signal. Det er så nød-vendig å gjenvinne den digitale informasjonen som ligger i modulasjonen av det mottatte signalet. Dette gjøres kort forklart ved først å behandle de mottatte signalene for å trekke ut bærebølge-signalet. Den rekonstruerte bærebølgen blir så brukt til å demodulere det modelerte elektriske signalet synkront.

I den konvensjonelle typen system som er beskrevet, blir det typisk anvendt et båndpassfilter ved mottageren, idet filteret har et båndpass-spektrum sentrert ved den nominelle bærefrekvensen og blir brukt til å detektere den modulerte bærebølgen. Som en del av den foreliggende oppfinnelsen er det imidlertid oppdaget at anvendelse av et filter sentrert ved den nominelle bærefrekvensen, resulterer i mindre enn optimal ytelse. Enveisbeskaffenheten av modulasjonen resulterer spesielt i at den gjennomsnittlige bærefrekvensen blir forskjellig fra den nominelle bærefrekvensen. Det har også blitt innsett at det oppstår et ytterligere problem ved å bruke konvensjonelle filtere i faseskiftnøklings-systemer av den beskrevne typen. En typisk konvensjonell filter-.konstruksjon søker å oppnå en symmetrisk spektral karakteristikk omkring filterets senterfrekvens. Enveisbeskaffenheten av modulasjonen resulterer imidlertid i en symmetrisk filterkarakteristikk som er mindre enn optimalt tilpasset frekvenskarakteristikken til det overførte signalet.

Det er et formål og et aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen og tilveiebringe et forbedret filter for bruk ved deteksjon i et overføringssystem med faseskiftnøkling av den type hvor modulasjonen blir oppnådd ved forbigående enveis modifikasjon av bærefrekvensen.

I den kjente systemtypen som er beskrevet, blir det vanligvis anvendt en samløpssløyfe for bærebølgen ved mottageren, idet formålet med samløpssløyfen er å låse den på bærebølgen til de mottatte signalene og å frembringe tidssignaler som kan brukes i demodulasjonsprosessen. Det er ønskelig å oppnå en låsing til bærebølgen så raskt som mulig for å unngå mulige tap av informasjon. Det er også ønskelig, straks låsing er oppnådd, å ha en samløpssløyfe som er forholdsvis stabil, dvs. at den ikke påvirkes ugunstig av kortvarige feilsignalkomponenter i sløyfen ved forskjellige frekvenser. Disse to formålene er noe motstridende, siden forholdsvis rask oppnåelse av låsing krever en forholds-....... vis stor sløyfebredde mens sløyfestabiliteten vanligvis vil tilsi en forholdsvis liten sløyfebredde. Det er kjent at sløyfebred-den kan varieres manuelt straks låsing oppnås, men denne teknikken er ikke særlig hensiktsmessig. I den type apparat for logging under boring som er beskrevet ovenfor, og hvor det anvendes forholdsvis lavfrekvente akustiske signaler, oppstår det også praktiske problemer når man forsøker å variere sløyfebredden til samløpssløyfen for bærefrekvensen. Spesielt medfører varieringen av sløyfebredden vanligvis innkobling av forskjellige kondensatorer i sløyfefilterkretsen og samtidig modifikasjon av sløyfens forsterkningsfaktor. Ved de frekvensene som er av interesse-

har kondensatorene i kretsen vanligvis forholdsvis store kapasi-tanser uten de store dimensjonene som er typisk for ikkeelektro-lytiske kondensatorer. Når en tidligere inaktiv kondensator blir koblet inn i kretsen, oppstår det et problem som skyldes inn-føringen av en forskyvningsspenning som er et resultat av at den tidligere spenning over den nye kondensatoren ikke samsvarer med den spenning som påtrykkes den, straks den kobles inn i kretsen*..

Det er et formål og et annet aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret bærebølgesamløps-sløyfe med variabel sløyfebredde som kan overvinne problemene ved den tidligere kjente teknikk som nevnt ovenfor.

I den kjente type av systemer som er beskrevet, blir bærebølgen vanligvis gjenvunnet ved å bruke en samløpssløyfe-krets for bærebølgen. Samløpssløyfen er en faselåssløyfe som omfatter en spenningsstyrt oscillator ( VCO*) som reagerer på feilsignaler som er et resultat av forskjellen mellom fasen til signalet som utledes fra den spenningsstyrte oscillatoren og fasen til bærebølgesignålet. I samsvar med den foreliggende oppfinnelsen er det imidlertid blitt oppdaget av enveisbeskaf f enheten til. fasemodulasjonen i den type systemer som er beskrevet ovenfor, har en tendens til å forårsake et problem ved drift av faselåsesløyfen. Siden spesielt faseforandringene blir oppnådd ved forbigående variasjon av frekvensen, blir det frembrakt feilpulser i faselåse-sløyfen hver gang en dataovergang inntreffer. SidenPSK-modulasjonen foregår en vei (dvs. forbigående frekvensmodifikasjon er alltid til en lavere frekvens eller alltid til en høyere frekvens), har disse feilpulsene alltid samme polaritet. Disse feilpulsene kan tendere til å forårsake frekvensawik i samløpssløyf en for „ , ^ bærebølgen.

Det er et ytterligere aspekt og formål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en forbedret bærebølge-samløpssløyfe for bruk ved deteksjon i et overføringssystem med faseskiftnøkling av den type der modulasjon oppnås ved forbigående enveis modifikasjon av bærefrekvensen.

En side ved den foreliggende oppfinnelsen er rettet på en fremgangsmåte ved bruk av et PSK-signal som er blitt modulert med en digital informasjon ved forbigående enveis senkning eller økning av den nominelle frekvensen til et bæresignal som en funksjon av den digitale informasjonen for å bevirke en faseforandring, omfattende følgende trinn: filtrering av det modulerte bæresignalet

med et filter som har en båndpass-senterfrekvens som er forskjøvet fra den nominelle bærefrekvensen i retning av nevnte enveis senkning eller økning av frekvensen, og gjennvinning av den digitale informasjonen fra det filtrerte signalet.

En annen side ved den foreliggende oppfinnelsen er rettet på en fremgangsmåte for utnyttelse av et PSK-signal som er blitt modulert med digital informasjon ved forbigående enveis

enten senkning eller økning av den nominelle frekvensen til et bæresignal som en funksjon av den digitale informasjon for å bevirke en faseforandring, omfattende følgende trinn: filtrering av det modulerte bærebølgesignalet med et filter som har en båndpasskarakteristikk som er usymmetrisk i retning av nevnte enveis senkning eller økning av frekvensen, og gjennvinning av den digitale informasjon fra det filtrerte signalet.

En ytterligere side ved den foreliggende oppfinnelsen er rettet på en fremgangsmåte for reduksjon av transiente signaler som er et resultat av innkobling av en forskjellig kondensator i kretsen for bruk i et elektronisk system som omfatter: et par klemmer, en flerhet kondensatorer.som hver har en av sine plater koblet til en av klemmene, koblingsanordninger for kobling av den andre platen til en utvalgt av kondensatorene til den andre termi-nalen, og anordninger med variabel forsterkning synkronisert med koblingsanordningene for påvirkning av potensialet ved den andre klemmenykarakterisert vedkontinuerlig frembringelse av en referansespenning tilknyttet hver av en rekke kondensatorer som for øyeblikket ikke er koblet inn mellom nevnte klemmepar, idet hver frembrakt referansespenning er en funksjon av den spenningen som ville opptre over dens tilknyttede kondensator i det tilfelle at ^ denne kondensatoren øyeblikkelig av koblingsanordningene ble koblet mellom nevnte klemmepar og kontinuerlig påtrykking av hver frembrakt referansespenning over den tilhørende kondensator.

Ytterligere en annen side ved oppfinnelsen er rettet

på en fremgangsmåte for stabilisering av en bærebølge-samløps-sløyfe som brukes i forbindelse med et apparat som mottar et PSK-signal som er modulert med digital informasjon ved forbigående enveis senkning eller økning av den nominelle frekvensen til et bæresignal som en funksjon av den digitale informasjonen for å bevirke en faseforandring, hvilket apparat omfatter en bærebølge-samløpssløyfe for samløp med bærebølgen for det mottatte signalet, hvilken samløpssløyfe omfatter en styrt oscillator med en styreklemme, idet frekvensen til oscillatoren blir bestemt av et signal som tilfører styreklemmen, en komparator for frembringelse av et styresignal ved å sammenligne fasen til et signal utledet fra det mottatte PSK-modulerte signalet med fasen til et signal utledet fra utgangen til den styrte oscillatoren, samt midler for tilfør-sel av styresignalet til styreklemmen på oscillatoren, hvilken fremgangsmåte omfatter følgende trinn: frembringelse av kompenseringspulser som respons på overganger i det mottatte signalet, og påføring av nevnte kompenseringspulser til styreklemmen for å ta i betraktning forskjellen mellom den nominelle frekvensen til bærebølgen og den gjennomsnittlige frekvensen til det mottatte signalet som er et resultat av enveisbeskaffenheten til bærebølge-modulasjonen.

Den foreliggende oppfinnelse omfatter også en annen side rettet på et apparat som mottar et PSK-signal modulert med digital informasjon og som er virksomt for å gjenvinne den digitale informasjon fra dette, idet nevnte PSK-modulerte signal er blitt modulert med den digitale informasjon ved forbigående enveis senkning eller økning av den nominelle frekvensen til et bære-bølgesignal som en funksjon av den digitale informasjon for å bevirke en faseforandring, hvilket apparat omfatter et filter for bruk ved selektiv filtrering av det modulerte bæresignalet,karakterisert vedat filteret har en båndpass-senterfrekvens som er forskjøvet fra den nominelle bærefrekvensen i retning av nevnte enveis senkning eller økning av frekvensen.

Den foreliggende oppfinnelsen omfatter en ytterligere side rettet på et apparat for demodulering av et digitalt signal og som mottar et PSK-signal modulert med digital informasjon og_._.. gjenvinner den digitale informasjonen fra dette, hvilket PSK-modulerte signal er blitt modulert med den digitale informasjonen ved forbigående enveis senkning eller økning av den nominelle frekvensen til et bærebølgesignal som en funksjon av den digitale informasjonen for å bevirke en fa3eforandring, og ved deretter å tilbakeføre bærebølgen til nominell frekvens straks faseforandringen er gjennomført, idet apparatet omfatter et filter for bruk ved selektiv filtrering av det modulerte bærebølgesignålet,karakterisert vedat filteret har en båndpasskarakteristikk'som er skråttstilt i retning av nevnte enveis senkning eller økning av frekvensen.

En ytterligere side ved den foreliggende oppfinnelsen er rettet på et elektronisk system som omfatter: et par klemmer,

en rekke kondensatorer som hver har en av sine plater koblet til en av klemmene, koblingsanordninger for kobling av den andre platen på en utvalgt av kondensatorene til den andre klemmen, og midler med variabel forsterkningsfaktor synkronisert med koblingsanordningen og som påvirker potensialet på den andre klemmen,karakterisert veden krets for reduksjon av transientsignaler som stam-mer fra innkobling av en forskjellig kondensator mellom nevnte klemmepar, omfattende: Midler for kontinuerlig frembringelse av én referansespenning i forbindelse med hver av kondensatorene som enda ikke er innkoblet mellom klemmeparet, idet hver frembrakt referansespenning er en funksjon av den spenning som ville opptre over dens tilhørende kondensator i det tilfelle at den tilhørende kondensatoren øyeblikkelig ble koblet mellom klemmeparet ved hjelp av koblingsanordningen, og midler for kontinuerlig påtrykking av hver frembrakt referansespenning over dens tilhørende kondensator.

Ytterligere en side ved den foreliggende oppfinnelsen er rettet på en bærebølgesamløpssløyfe med variabel sløyfebredde

for låsing til bærebølgen for et inngangssignal, omfattende: en faselåsesløyfe med en oscillator som har en styreinngang, en anordning for frembringelse av et feilsignal som en funksjon av faseforskjellen mellom et signal utledet fra oscillatoren og inngangssignalet, og et variabelt filter som har en rekke forskjellige båndbredder for kobling av utgangen fra anordninger som frembringer et feilsignal til styreinngangen,karakterisert ved: en sløyfe-breddestyreanordning koblet til det variable filteret for automatisk å forandre sløyfebredden til filteret som en funksjon av inn-

gangssignalet. Figur 1 er et forenklet skjematisk diagram over et apparat for logging under boring som innbefatter den foreliggende oppfinnelsen. Figur 2 omfatter kurver som viser konvensjonell PSK-modulasjon og enveis PSK-modulasjon som anvendes i den foreliggende oppfinnelsen. Figur 3 er et blokkskjema av mottagersystemet over borehullet i apparatet på figur 1. Figur 4 viser idealiserte bølgeformer som er nyttige når det gjelder å forstå beskaffenheten av signalene som opptrer ved forskjellige steder i mottagerkretsen på figur 3. Figur 5 viser beskaffenheten av en faseforandring som

utført i samsvar med PSK-modulasjonen på figur 2.

Figur 6 illustrerer beskaffenheten av frekvensspekteret til et konvensjonelt PSK-modulert signal sammenlignet med spekteret for et enveis PSK-modulert signal. Figur 7 viser et eksempel på et filter som er nyttig i

den foreliggende oppfinnelsen.

Figur 8 er et blokkskjema av en faselåsesløyfe med variabel sløyfebredde i samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen.

Figur 9 viser et grunnleggende sløyfefilter.

Figur 10 illustrerer et variabelt sløyfebreddefilter

i henhold til en utførelsesform av oppfinnelsen.

Figur 11 viser en tidligere kjent bærebølgesamløpssløyfe. Figur 12 viser en utførelsesform av en forbedret sam-løpssløyfe i samsvar med en side av oppfinnelsen. Figur 13 illustrerer den bølgeformtypen som frembringes og som er -en inngang til sløyfefilteret i bærebølgesamløpssløyfen på figur 11.

Det vises nå til figur 1 hvor det er vist et forenklet diagram over et apparat for logging under boring i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen brukt i forbindelse med et konvensjonelt boreapparat. En plattform og medbringerstang

10 er anordnet over et borehull 11 som er dannet i grunnen ved drillboring. En borstreng 12 er opphengt i borehullet og omfatter en borkrone 15 ved den nedre enden. Borstrengen 12 og boret 15 som er festet til denne, blir dreiet av en dreieskive 16 (drevet ved hjelp av ikke viste midler) som er i inngrep med en medbringer stang 17 ved den øvre enden av borstrengen. Borstrengen henger i en krok 18 festet til en løpeblokk (ikke vist). Medbringerstangen

er forbundet til kroken gjennom én dreiesvivel 19 som tillater 'rotasjon av borstrengen i forhold til kroken. Borevæske eller slam 2 6 blir holdt i en grop 27 i jorden. En pumpe 29 pumper borevæsken inn i borstrengen via en åpning i svivelen 19 slik at den strømmer nedover gjennom borstrengen 12. Borevæsken trer ut av borstrengen via åpninger i boret 15 og sirkuleres så oppover i området .mellom utsiden av borstrengen og periferien av borehullet. Sbmvel kjent på området fører borevæsken derved med seg bore-rester fra formasjonen til jordoverflaten, og boreslammet blir tilbakeført til gropen 27 for resirkulering. De små pilene på figur 1 illustrerer den vanlige retningen på borevæskestrømmen.

Montert inne i borstrengen 12, fortrinnsvis nær borkronen 15, er et undersystem 50 for avføling og sending. Undersystemet 50 omfatter et måleapparat 55 som kan måle enhver ønsket tilstand nede i hullet, for eksempel spesifikk motstand, gamma-stråling, vekten på borkronen, borets skjærevinkel, osv. Man vil imidlertid forstå at måleapparatet 55 kan brukes til å måle enhver nyttig parameter nede i hullet. Senderdelen av undersystemet nede i hullet omfatter en akustisk sender 56 som genererer et akustisk signal i borevæsken som er representativt for de målte tilstandene nede i hullet. En passende type akustisk sender, som er kjent på område, anvender en anordning kjent som "slamsirene" som omfatter en slisset stator og en slisset rotor som roterer og gjenntatt avbryter strømmen av borevæske for å etablere et ønsket akustisk bøl-gesignal i borevæsken. Senderen 56 blir styrt av styre- og driv-elektronikk 57 som omfatter analog-til-digital kretser (A/D-kretser) som omformer de signalene som er representative for tilstandene ne-de i borehullet til digital form. Styre- og driv-elektronikken 57 omfatter også en faseskiftnøklingsmodulator (PSK-modulator) som

tilveiebringer drivsignaler for tilførsel til senderen 56.

I konvensjonelle faseskiftnøklede (PSK) kommunikasjoner blir fasen til bæresignalet forandret i samsvar med et digitalt datasignal som har to eller flere nivåer for å tilveiebringe en • modulert bærebølge som har to eller flere faser. Bærebølgefasen blir konvensjonelt forandret i alternerende retninger (det vil si alternerende i positiv og negativ retning) slik at nettoforandringen i bærebølgefasen over en lang tidsperiode er nær null. I et system for logging under boring hvor en elektromagnetisk innretning slik som en slam-sirene blir anvendt for å tilføre akustiske bølger til borevæsken blir det foretrukket å utføre alle faseforandringer i samme retning, noe som resulterer i at teknikken for drift av slamsirene blir mer effektiv og enkel. Uttrykket "enveis" PSK-modulas jon som brukes her, er ment å bety denne type modulasjon der alle faseforandringer er i samme retning. Teknikker for drift av en slamsirene for å oppnå en PSK-modulert akustisk bærebølge i borevæske, og for å oppnå enveis PSK-modulasjon av denne, er for eksempel beskrevet i US-patentene nr. 3 789 355 og 3 820 063. Man vil imidlertid forstå at enhver passende anordning kan brukes for å oppnå de typer av enveis PSK-modulasjon som er beskrevet her. Figur 2 illustrerer forskjellen mellom konvensjonell PSK-modulasjon og den enveis PSK-modulasjon som brukes i et system for logging under boring. Kurve 2A illustrerer et umodulert bæresignal med en periode på T/4 hvor T er bitperioden til den modulerende

informasjonen. Et eksempel på et bitmønster er vist på kurve 2B, med overganger fra "0" til "1" som inntreffer ved tidene 2T og 5T, og overganger fra "1" til "0" ved tidene T, 4T og 6T. Hvis det anvendes en konvensjonell kodeteknikk med "differensialkodet PSK", indikerer en faseforandring ved bittidsavsnittet (T, 2T, 3T, 4T....) en "l"-bit, mens fravær av en faseforandring ved bittidsavsnittet indikerer en "0"-bit. Man vil imidlertid forstå at den motsatte konvensjonen kan anvendes, eller at enhver kodeteknikk som kan tilpasses den foreliggende oppfinnelsen kan benyttes. På kurve 2C hvor konvensjonell PSK-modulasjon er illustrert, blir følgelig en faseforandring på 0 utført hver gang den neste biten er "l" noe som betyr at faseforandringer blir bevirket ved tidene 2T, 3T og 5T. Kurve 2C viser således faseforandringer som blir bevirket ved disse tidspunktene, hvilke faseforandringer skjer i alternerende retninger. Kurve 2D illustrerer beskaffenheten av PSK-modulasjonen i en enveis PSK-modulasjon som brukes her. Man ser at faseforandringene utføres på de samme stedene, men i dette eksemplet er alle faseforandringer negative (dvs. at de resulterer i en sakking av fasen), og man ser at faseforandringene akkumuleres.

Det vises igjen til figur 1 der den genererte akustiske bølgen (dvs. primærkomponenten av denne som skal mottas) forplanter seg oppover i væsken gjennom sentrum av borstrengen med lydhastig-heten i væsken. Den akustiske bølgen blir mottatt ved jordoverflaten ved hjelp av transdusere representert ved henvisningstall 31.

Transduserne som for eksempel kan være piezo-elektriske transdu-..

mottatte sere, omformer de/akustiske signalene til elektriske signaler. Utgangen fra transduserne 31 er koblet til mottagerundersystemet 100 på overflaten som virker til å demodulere de overførte signalene og fremvise den informasjon som er målt nede i hullet på en fremvisningsanordning og/eller registreringsanordning 500.

Det vises nå til figur 3 som viser et blokkskjema over mottagersystemet på overflaten, omfattende et forbedret filter i henhold til en side ved oppfinnelsen. Bølgeformenepå figur 4 som viser et eksempel på et bitmønster "1011", vil bli referert til fra tid til annen for å illustrere virkemåten. De akustiske signalene i borehullsvæsken blir avfølt av transdusere 31 (figur 1) som i den foreliggende utførelsesformen omfatter transdusere

3lA og 31B. I den foreliggende utførelsesformen blir dette trans-duserparet anvendt i forbindelse med et differensialdeteksjons-arrangement som omfatter forsinkelseskrets 103 og differansefor-sterker 104. Utgangen fra transduser 31B er koblet via bufferforsterker 102 og forsinkelsen 103 til den negative inngangsklemmen på differanseforsterkeren 104. Transduseren 31A er koblet via bufferforsterker 101 til den positive inngangsklemmen på dif-feranseforsterker 104. Dette differensielle detektorarrangementet . blir anvendt for det formål å undertrykke støy som forplanter seg i- retning motsatt av den primære akustiske bærebølgen. Hvis for eksempel avstanden mellom transduserne 31A og 31B blir valgt lik en kvart bølgelengde ved bæref rekvensen og f orsinksilsen 103 også blir innstilt på en kvart bølgelengde ved bærefrekvensen, vil akustiske bølger som forplanter seg i retningen for primærsignalet (pil A), gjennomgå en fasesakking på totalt en halv bølgelengde. Når utgangen fra forsinkelseskretsen 103.blir subtrahert fra det uforsinkede signalet fra transduser 31A, ser man at signalene sem forplanter seg i retning av pilen A, adderes i fase. Akustiske signaler som forplanter seg i motsatt retning (pil B) vil imidlertid resultere i innganger til differensialforsterkeren 104 som er i fase, noe som resulterer i kansellering av disse signalene. Dette er lett å se når man innser at i et slikt tilfelle underkastes inngangen til den positive klemmen på differanseforsterkeren 104 en forsinkelse på en kvart bølgelengde på grunn av avstanden mellom transduserne, mens inngangen til den negative klemmen på differanseforsterkeren 104 underkastes en forsinkelse på en kvart bølgelengde på grunn av den elektriske forsinkelseskretsen 103.

Utgangen fra differanseforsterkeren 104 er koblet tilb-

et båndpassfilter 110 som har en filterkarakteristikk i samsvar med prinsippene i henhold til et aspekt ved oppfinnelsen og som beskrevet mer detaljert nedenfor.

Utgangen fra filter 110 er koblet til en forsterker

115 med automatisk styrekontroll (AGC) som er forsynt med en karakteristikk for raskt inngrep og langsom frigjøring. Det raske inn-grepet er nyttig når det gjelder å. oppnå stabilitet og synkronise-ringslåsing på minimal tid, og den langsomme frigjøring opprett-holder forsterkingen under forbigående signaltap eller nivåforand-ringer i signalet. Utgangen fra AGC-forsterker 115 (vist i idealisert form på kurve 4A) er koblet både til en synkrondemodulator 130 og en bærebølgesamløpssløyfe 120 med variabel sløyfebredde. Samløpssløyfen 120 kan omfatte en faselåsesløyfe og er et viktig aspekt ved oppfinnelsen. Den variable sløyfebredden kan reguleres manuelt eller automatisk. Ved manuell regulering vil bærebølge-samløpssløyf en arbeide på en spesiell fast sløyfebredde (for eksempel bred, middels eller smal) i samsvar med operatørens valg.

Disse sløyfebreddene kan for eksempel være 0,3 Hz, 0,1 Hz og 0,03

Hz slik at et område fra ti til en dekkes. Den brede eller middels sløyfebredden vil typisk bli anvendt når man søker å oppnå låsing, og den smale sløyfebredden vil bli koblet inn straks låsing er oppnådd for å styrke sløyfens stabilitet. Ved automatisk regulering vil sløyfen til å begynne med oppnå synkronisering ved å bruke den bredeste sløyfebredden (eller den middels sløyfebredden om så er ønsket under visse omstendigheter). Etter at synkronisering er oppnådd, blir sløyfebredden koblet om til en smalere verdi. Når et signaltap oppstår som indikert ved et utgangssignal fra en signaltapdetektor i kretsen 120, blir sløyfebredden omkoblet til den bredeste innstilling. Ved både manuell og automatisk drift kan bærebølgesamløpssløyfen med variabel sløyfebredde være forsynt med kretser for forhåndsladning av visse kondensatorer som blir koblet inn og ut av drift når sløyfebreddene omkobles. Denne teknikken rned f orhåndsladning er fordelaktig for å forhindre mulige tap av låsing ved for eksempel omkobling til en smalere sløyfe-bredde, noe som kan forårsakes av transientspenninger•som skyldes spenningene over kondensatorene når de kobles inn i kretsene. Ytterligere detaljer vedrørende samløpssløyfen med variabel sløy-febredde blir gitt nedenfor.

Som diskutert .nærmere nedenfor, blir utgangen fra bære-

bølgesamløpssløyfen med variabel sløyfebredde utledet fra utgangen fra en spenningsstyrt oscillator i kretsens faselåsesløyfe. Denne oscillatoren arbeider vanligvis på et multiplum av den nominelle bærefrekvensen. En klokkegenerator som omfatter en frekvensdeler, utleder derfor et klokkesignal fra utgangen fra denne oscillatoren, idet det utledede klokkesignalet (som er illustrert ved kurve 4B) er på bærefrekvensen og i en form passende for bruk til demodulering av det filtrerte inngangssignålet. Klokkegeneratoren i krets 120 kan omfatte klokkekorreksjonskretser i henhold til et ytterligere trekk ved oppfinnelsen. Som beskrevet i detalj nedenfor, resulterer enveisbeskaffenheten til det PSK-modulerte bærebølgesignalet i en oppbygning av feilsignalkomponenter i bærebølgesamløpssløyfen. Hvis denne oppbygningen av feilkomponentsignaler ikke tas i betraktning, ved hjelp av for eksempel klokkekorreksjonskretsen som beskrives nedenfor, kan den forårsake et uønsket driv i den spenningsstyrte oscillatoren i samløpssløyfen. Denne uønskede oppbygning av feilkomponenter kan elimineres ved å frembringe forskyvnings-pulser som tenderer til å kansellere feilsignalene som ellers ville akkumuleres. Siden den type feilsignaler som betraktes her, inntreffer ved hver bitovergang, blir utgangen fra en bitovergangsdetektor 150 (som skal beskrives nærmere nedenfor) brukt til å regulere genereringen av korreksjonspulser.

Utgangen fra bærebølgesamløpssløyfen 120 (kurve 4B) er koblet til synkrondemodulatoren 130 som, som bemerket ovenfor, som sin andre inngang mottar utgangssignalet fra AGC-forsterkeren 115

som skal demoduleres. Synkrondemodulatoren kan for eksempel være ...en analog multiplikasjonskrets. Dens demodulerte utgang er illustrert ved kurven 4C. Utgangen fra synkrondemodulatoren 130 er koblet

til et tilpasset filter 140. Filteret 140 er tilpasset en firkant-puls ved bitfrekvensen. Som kjent på område virker et tilpasset

filter slik at ved en dataovergang på dets inngang, integrerer.det i et tidsrom som er lik en bitperiode. Ved slutten av hver bitperiode har følgelig utgangen fra det tilpassede filteret en ekst-rem positiv eller negativ verdi (bølgeformen på kurve 4D) ved hvilken sampling kan utføres mest effektivt. Sampling av utgangen fra det tilpassede filteret 140 blir utført ved hjelp av en sample- og holdekrets 160 hvis utgang er koblet til en analog/digital-omformer 170 som frembringer et signal i digital form. (Utgangen fra det tilpassede filteret 140 er også koblet til bitovergangsdetektoren 150 som kan., omfatte en nullgjennomgangsdetektor som avfølger null-

gjennomganger på utgangen fra det tilpassede filteret for å frembringe utgangspulser som har en fase som er synkronisert med bit-overgangene. Bruk av overgangsdetektorutgangen er referert neden- . for.) Signalet som brukes til å trigge sampling av sample- ,gholde-kretsen 160 og til å definere omformingsperioden til analog/digital - omformeren 170, blir frembragt av en strobesignaldetektor 180. Samplingssignalet som frembringes av strobegeneratoren (bølgefor-men på kurve 4F), ser man er ved bit- eller symbolfrekvensen. For å oppnå dette forholdsvis nøyaktige signalet ved bitfrekvensen,

kan det anvendes en symbolsamløpssløyfe 190 i forbindelse med bære-bølgen. Denne symbolsamløpssløyfen er beskrevet i US-patentsøknad nr. 684 604. Kort beskrevet er kretsen 190 en faselåsesløyfe av kvadrerende type som omfatter en spenningsstyrt oscillator og en frekvensdeler i sløyfen. I dette henseende er kretsen lik en konvensjonell bitsynkroniseringskrets. Som beskrevet i ovennevnte US-patentsøknad, så blir imidlertid utgangen fra bærebølgesamløps-sløyf en 120, i tillegg til at den mottar tidsinformasjon når en

overgang detekteres i det mottatte signalet (dvs. utgangen fra bitovergangsdetektoren 150 på figur 3), brukt også til å bistå symbol-samløpssløyf en 190 (utgangen illustrert ved kurve 4E) under de peri-oder hvor symbolovergangene er fraværende. Dette er gjort mulig ved det koherente forholdet mellom bærebølgen og bithastignetene. Hvis det etter et antall bitperioder ikke er noen bitoverganger, blir et signal utledet fra bærebølgen brukt til å opprettholde syn-kroniseringen.

Utgangsbitmønsteret fra analog/digital-omformeren 170, er for dette eksempelet vist ved kurve 4G, og er som man ser et resultat av samplingen av den tilpassede filterutgangen (kurve 4D) med strobesignalet (kurve 4F) og etterfølgende A/D-omforming.

Siden dataene opprinnelig var kodet i konvensjonell "differensiell kodet PSK-form" (som beskrevet ovenfor), blir en differensialdeko-der 199 anvendt til å gjenvinne dataene i deres opprinnelige form.. Siden en forandring i fasen indikerte en "1" i koden, blir spesielt en bitforandring i utgangen fra A/D-omformeren 170 (kurve 4G) tolket som "1" av differensialdekoderen 199. Fraværet av en bitforandring iA/D-omformerutgangen blir omvendt tolket som en "0". Følgelig, og som kjent på området, omfatter differensialkoderen en Eksklusiv-eller-port som virker på suksessivt mottatte biter og frembringer en "1"-utgang når suksessive biter er forskjellige og en "0"-utgang når suksessive biter er de samme. Utgangen fra differensialdeko deren 199 er illustrert på figur 4H for det foreliggende eksempr..... let.

Man vil forstå at på kurve 4A på figur 4, ble PSK-mo-dulas jonen illustrert i idealisert form, med "øyeblikkelige" faseforandringer for å lette forståelsen av virkemåten til systemet på figur 3. De virkelige faseforandringene blir utført på den måte som er illustrert.i forbindelse med kurve 2D. Figur 5 illustrerer en slik faseforandring, bevirket ved forbigående senkning av bærefrekvensen inntil den ønskede fasedreining er oppnådd. Den strekede linjen viser hvordan bærebølgeforrnen ville se ut uten frekvens-"' ''' modifikasjonen.

I en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er bærefrekvensen 12 Hz og bitfrekvensen er 1.5 Hz. Enveis PSK-modulasjon blir utført ved forbigående å senke bærefrekvensen til 8 Hz inntil en fasesakking på 180° er oppnådd, og ved så å tilbakeføre bærefrekvensen til den nominelle verdien på 12 Hz. (Den ønskede sakking er halvparten av perioden til den nominelle bærefrekvensen. En frekvens på 8 Hz har en frekvens som er lh ganger perioden til

den nominelle bærefrekvensen. Etter en hel periode ved 8 Hz (125 millisekunder) vil følgelig den ønskede fasesakking være oppnådd.

Dette er lett å se av figur 5 hvor bølgeformen med den heltrukne linjen forandres til 8 Hz i en hel periode, mens den prikkede bøl-geformen illustrerer fortsettelsen av en frekvens på 12 Hz. Siden det imidlertid tar en endelig tid å utføre forandringen mellom de to frekvensene og gjennomsnittsfrekvensen er mindre enn 12 Hz under overgangen er den virkelige tiden på 8 Hz litt mindre enn 125 millisekunder.) Teknikker for drift av slamsirenen på denne måten er kjent, for eksempel fra de. ■ ovennevnte US-patentene 3 789 355 og 3 820 063.

Når det totale mottagersystemet nå er beskrevet, skal visse sider ved dette i henhold til oppfinnelsen beskrives-mer detaljert. I henhold til en side ved oppfinnelsen er det bemer-

ket at enveis fasedreining av bærebølgen medfører at det modulerte signalspekteret blir forskjøvet i frekvens fra den nominelle bærefrekvensen. Frekvensdreiningen eller--forskyvningen, er fulgt av en asymmetri, eller forskyvning, i spekteret. Figur 6B illustrerer beskaffenheten av det enveis PSK-frekvensspekteret, og kan sammen-lignes med frekvensspekteret for et konvensjonelt PSK-modulert signal som har den samme nominelle bærefrekvens ' f o. Bruken av et båndpassfilter (f.eks. filter 110 på figur 3) som tar hensyn til

denne forskyvningen og asymmetrien til frekvensspekteret for det__

modulerte signalet, er fordelaktig ved at det mer effektivt sepa-rerer signalet fra støyen og minimaliserer filterets signalfor-vrengning. Den nøyaktige grad av spektrumforskyvning og asymmetri, avhenger av datamønsteret til modulasjonen. Et alternerende møns-ter mellom "1" og "0" ville for eksempel resultere i en forskyvning i størrelsesorden lik bithastigheten. Ethvert annet datamønster ville resultere i en forskyvning noe mindre enn bitfrekvensen.

Hvis datamønsteret ikke er kjent på forhånd (som vanligvis er til-fellet) , kan man anta at det er et tilfeldig datamønster, og et slikt mønster resulterer i en forskyvning fra bærefrekvensen som er tilnærmet halvparten av bitfrekvensen. For eksempel i den foreliggende utførelsesformen hvor bærefrekvensen er 12 Hz, er bitfrekvensen 1.5 Hz, og når PSK-modulasjonen oppnås ved enveis forbigående senkning av frekvensen, vil den foretrukne filtersenterfrekvensen

til båndpassfilteret være ved 11,25 Hz, dvs. den nominelle bærefrekvensen minus halve bitfrekvensen. (Man vil forstå at hvis fasedreiningen oppnås ved enveis forbigående økning av frekvensen, vil forskyvningen være mot høyere frekvenser og ligge ved 12,75 Hz i et slikt tilfelle.)

Det er flere måter å konstruere et filter som oppfyller prinsippene ved den foreliggende oppfinnelsen. Båndbredden til filteret blir valgt for å slippe gjennom det modulerte signalet med minst mulig forvrengning mens det undertrykker uønsket støy og interferens. Den minimale båndbredden (-3 dB til -3 dB) for filtrering i et PSK-system, er vanligvis lik bitfrekvensen, skjønt en noe større båndbredde, for eksempel 1,5 ganger bitfrekvensen, vanligvis anbefales. Ved konstruksjon av båndpassfilteret kan føl-gende trinn følges: først blir det valgt en prototyp av et lavpass-filter og det blir skalert til å ha en båndbredde lik halvparten av den ønskede båndbredden for båndpassfilteret. Lavpassfilter-konstruksjonen blir så overført til et båndpassfilter sentrert ved en frekvens som er forskjøvet fra bærefrekvensen i samsvar med de regler som er nevnt ovenfor. Båndpassfilterets overføringsnuller blir så valgt for å frembringe de -ønskede filtersymmetri-* (eller asymmetri-)karakteristikker. En spesiell filterkonfigurasjon blir så valgt og verdiene på filterkomponentene blir beregnet. Siden detaljene ved hvordan en slik konstruksjon kan gjennomføres, antas å være kjent for fagfolk på området, skal det for korthets skyld ikke anføres slike detaljer her.

Et eksempel på et filter kan realiseres ved å kaskade-koble to aktive bikvadratiske RC-filterseksjoner. En fremmatnings-kretskonfigurasjon som beskrevet i "Design Formulas for Biquad Active Filters Using Three Operational Amplifiers", av Fleischer & Tow, Proe. of the IEEE, mai 1973, kan brukes. Det endelige filteret kan sammensettes av de to kaskadekoblede aktive bikvadratiske RC-seksjonene, som representert ved overføringsfunksjonene på figur 7, med

for den første bikvadratiske filterseksjonen. Konstruksjonsforme-len til Fleischer & Tow kan brukes til å beregne verdiene av filter-'■; komponentene. For eksempel for den første f ilterseks jonen blir R8og C, = C2valgt av konstruktøren

K^ = K~valgt av konstruktøren.

Så:

Det foregående er et ikke begrensende eksempel på hvordan man kan konstruere et båndpassfilter som er brukbart i forbindelse med opp-finnelsens prinsipper, og forskjellige alternative konstruksjons-teknikker kan benyttes.

Det vises nå til figur 8 hvor der er vist en utførelses-form av bærebølgesamløpssløyfen 120 med variabel båndbredde (figur 3) i samsvar med oppfinnelsen. En kvadreringskrets 201 mottar utgangssignalet fra AGC-forsterkeren 115 (figur 3), dvs. det filtrerte, forsterk-ningsregulerte PSK-modulerte signalet. Kvadreringsopera-sjonen tjener i hovedsak til å fjerne modulasjonen fra bærebølgen, og i denne prosessen dobles også frekvensen til bærebølgen. Utgangen fra kvadreringskretsen 201 er en inngang til en fasedetektor 202. Den andre inngangen til fasedetektoren 202 er utgangen fra en frekvensdeler (eller klokkedeler) 203. Utgangen fra fasedetektp-, ren 202 er koblet til et nytt filter 300 med variabel båndbredde, som vil bli beskrevet i detalj nedenfor. Utgangen fra filter 300 blir koblet til den spenningsstyrte oscillatoren (VCO) 204, og utgangen fra oscillatoren 204 blir så koblet til klokkedeleren 203.

Båndbredden til filteret 300 kan justeres enten manuelt eller automatisk under styring av båndbreddestyre-enheten 205. Ved automatisk drift mottar styre-enheten 205 utgangen fra signaltapdetektoren 206. Signaltapdetektoren 206 omfatter en komparator som detekterer tap av låsing i sløyfen ved å sammenligne inngangssignalet (fra AGC-forsterker 115) med et regulerbart terskelnivå. Når inngangssignalet er mindre enn terskelnivået, indikerer det tap av låsing. Båndbreddestyre-enheten 205 reagerer på en signal-tapindikasjon ved å bevirke en båndbreddemodifikasjon av det variable filteret 300 til en større båndbredde. Når låsing igjen er oppnådd, eller for eksempel etter et forutbestemt tidsrom når det er stor sannsynlighet for at låsing igjen er oppnådd, bevirker styreenheten 205 en modifikasjon av båndbredden til det variable filteret 300 til en smalere båndbredde. Ved manuell regulering, er omkoblingen under manuell styring ved hjelp av en koblingsan-ordning 205A.

Sløyfebredden (eller båndbredden) til den faseiåste sløyfen bestemmer vanligvis akkvisisjonstiden (eller "låsetiden") for sløyfen og også sløyfens stabilitet, dvs. dens evne til å opprettholde låsing ved støyfylte inngangssignaler. Som bemerket ovenfor er en større sløyfebredde fordelaktig når det gjelder å oppnå rask låsing, men når låsing er oppnådd, er den store båndbredden ufordelaktig ved at den resulterer i lavere stabilitet enn en fase-låsesløyfe som har en mindre sløyfebredde. Det er derfor fordelaktig å anvende stor båndbredde for å oppnå låsing, og så koble om til en smalere båndbredde etter at låsing er oppnådd for å forbedre sløyfens stabilitet. I henhold til den foreliggende oppfinnelsen kan modifikasjoner av sløyfebredden utføres automatisk. Et viktig trekk ved oppfinnelsen forhindrer kobling mellom forskjellige båndbredder på grunn av innføring av forskyvningsspenninger i sløyfen som ville forårsake et tap av låsing.

For bedre å forstå oppfinnelsen, er det nyttig først å betrakte det grunnleggende sløyfebreddefilteret sorn er illustrert på figur 9. Utgangen fra fasedetektoren 202 (figur 8) er en inngang til den positive inngangsklemmen på en operasjonsforsterker 401. Den negative inngangsklemmen på operasjonsforsterkeren 401 blir ^ matet tilbake fra utgangen fra forsterkeren via en kondensator C. Utgangen fra operasjonsforsterkeren 401 er også koblet, via en forsterkningsstyremotstandskrets 402 (vist i strekede linjer),til den positive inngangsklemmen på en annen operasjonsforsterker 405. Forsterkningsstyrekretsen omfatter i denne forenklede utførelses-formen en serie-motstand betegnet og en motstand R, som er koblet til jordreferansepotensialet. Utgangen fra operasjonsforsterker 405 blir matet tilbake til den negative inngangsklemmen på denne. Utgangen fra operasjonsforsterkeren 405 blir også koblet via en spenningsdeler, som består av seriemotstander 99R og R,

til jordreferansepotensialet. Forbindelsespunktet mellom motstandene i spenningsdeleren er koblet tilbake til den negative inngangsklemmen på operasjonsforsterkeren 401. Overføringsfunksjonen til sløyfebreddefilteret på figur 9 er

Overføringsfunksjonen for den lukkede sløyfen kan, når den integ-reres med jfaselåsesløyfen på figur 8, uttrykkes som

hvor A er en forsterkningsfaktor som er mindre eller lik en, som regulert av enheten 402, og K er en sløyfeforsterkningskonstant som varierer i forhold til frekvensen til den spenningsstyrte oscillatoren. Det er lett å vise at sløyfebredden kan forandres, uten å påvirke sløyfens dempningsfaktor, hvis A og enten R eller C varieres omvendt proposjonalt med hverandre. Vanligvis kan A og C varieres i diskrete trinn. Som bemerket i beskrivningsinnledningen,, kan imidlertid omkobling av sløyfebredden under drift resultere i tap av data på grunn av at låsingen tapes på grunn av en forskyvningsspenning i sløyfebreddefilteret når sløyfebredden kobles om. Anta for eksempel at det på figur 9 eksisterer en spesiell spenning over kondensatoren'C i sløyfefilteret. For å forandre sløyfebredden, vil vanligvis en annen kondensator bli koblet inn i filterkretsen (istedet for C) og samtidig vil sløyfefilterets forsterkningsfaktor bli forandret. Når dette gjøres vil en forskjellig spenning bli på-trykt over den "nye" kondensatoren. Hvis den første spenningen som påtrykkes over den nye kondensatoren ikke har en passende verdi,

kan forandringen i f orsterkningsf aktor resultere i et uønsket f.ei.l-signal i sløyfen som forårsaker tap av låsing.

Det vises nå til figur 10 hvor det er vist en utførelses-fprm av et variabelt sløyfebreddefilter som omfatter et trekk ved den foreliggende oppfinnelsen hvorved kondensatorene blir forhånds-ladet for å forhindre tap av låsing ved omkobling tii en forskjellig båndbredde. Operasjonsforsterkerene 401 og 405 og motstandene 99R og R er de samme som på figur 9. Motstand R^ i forsterkningsstyrekretsen A på figur 9 er erstattet av tre motstander koblet til jord gjennom en trepolet del 480A av en bryter 480. Avhengig av bryterposisjonen er en av tre motstander Rj_i*R12°^R13boblet mellom den positive inngangsklemmen på forsterker 405 og jordreferansepotensialet. Kondensatorene Cj_l/<C>12°^C13kan anskuelig-gjøres som erstatning for kondensatoren C på figur 6. Ved betje-ning av bryterdelene 480B, 480C og 480D av bryter 480, ser man at en av disse kondensatorene kobles mellom den negative inngangsklemmen på operasjonsforsterker 401 og et punkt som er en fast spenning over utgangen fra operasjonsforsterker 401. Denne faste spenningen kan for eksempel være 5,1 volt ved bruk av zenerdioden 412 og strømkilder 415 og 416. Posisjonene til de forskjellige delene av bryter 480 i utførelsesformen på figur 10, er under felles styring. De tre posisjonene til bryteren er betegnet som w (bred), m (middels) og n (smal) som betegner de tilgjengelige sløyfebreddeinnstillinger til kretsen i denne utførelsesformen. Styringen av bryteren kan være enten manuell eller automatisk bevirket av sløyfebreddestyrekretsen 205 (figur 8). Man kan se at når bryterstyringen er i w- (bred} stilling, er motstand R^ og kondensator C^^i sløyfen, når bryterstyringen er i m- (middels-) stillingen" er motstand R.^0<3 kondensator C, i sløyfen, og når bryterstyringen er i n- (smal-) stillingen er motstand°9kondensator C^3 i sløyfen. Ved forholdsvis lave arbeidsfrekven^ser som anvendes ved logging under boring av den type som beskrives her, blir det anvendt forholdsvis høye kapasitansverdier. For eksempel kan C-^l»C^2og C^^ha verdier på hhv. 10, 33 og 100 mikrofarad. For å unngå altfor store fysiske kondensatordimen-sjoner, er det praktisk å anvende kondensatorer av elektrolytt-typen. Disse kondensatorene krever en forspenning som blir tilveiebrakt i kretsen på figur 10 av forspenningstrømkiIdene 415 og 416 og zenerdioden 412. En filterkondensator 413 som har en stor verdi, slik som 220 mikrofarad, er koblet i parallell med zener dioden 412. De enkelte motstandene R-q, R12og R13kan ha verdie-?" som henholdsvis uendelige motstander (åpen krets), 3,86 kohm og 1 00 kohm og motstand 414 kan ha en verdi på 9 09 kohm.

Basert på den del av kretsen på figur 10 som er beskrevet så langt, kan man anta at det variable sløyfebreddefilteret arbeider ved den brede sløyfebredden, det vil si med motstand

(åpen krets) og kondensator i kretsen. Hvis utgangen fra operasjonsforsterker 401 er ved en spenning V^, og siden inngangsirne-dansen til operasjonsforsterker 405 er meget høy,' er spenningen ved inngangen til operasjonsforsterker 405 også tilnærmet V^.<*>

Anta nå at sløyfebreddebryterstyringen til bryter 480 blir koblet til middels sløyfebreddestilling. Motstanden R^2vil nå. danne en spenningsdeler med motstand 414. Siden R-^2bare er tre tiendedeler av den totale motstanden til motstand 414 pluss R^2, ville spenningen til operasjonsforsterker 405 falle til en verdi på omkring (0,3) V^. Utgangen fra operasjonsforsterker 405 ville derfor øyeblikkelig bli redusert til tre tiendedeler av den tidligere verdi.

Dette spranget kan i seg selv forårsake tap av låsing siden utgangen fra forsterker 405 er koplet til sløyfeoscillatoren VCO (figur 5). Den positive siden av kondensatoren C^2som vil være koblet inn i kretsen, er 5,1 volt over spenning V, (som den positive siden av kondensator er, som blir koblet ut av kretsen). For å unngå et plutselig sprang ved utgangen av forsterker 405, bør den opprinnelige spenningen over C^2være større enn den spenningen som var over C^^med en faktor på 10/3. Som beskrevet nedenfor, tilveiebringer følgelig den foreliggende oppfinnelsen forhåndsoppladning av de kondensatorene som for øyeblikket ikke er virksomme i kretsen. Det må imidlertid tas i betraktning et annet hensyn, som er som følger: To signalkomponenter er vanligvis tilstede i sløyfefilterkretsen, nemlig en AC-signalkomponent og en DC eller meget lavfrekvent feilspenning. Siden den positivtgående siden av

alle tre kondensatorene C^-^, C^2og C,.~er koblet til et felles punkt (dvs. 5,1 volt over utgangsspenningen fra operasjonsforsterker 401), må man passe på ikke å forhåndsopplade de uvirksomme kon-| densatorene (dvs. de som midlertidig er ute av kretsen) til en fast forsterkning ganger begge komponentene, siden AC-komponenten er et fellessignal som bør forbli det samme uten hensyn til den valgte sløyfebredden.

I kretsen på figur 10 blir en spenning som er representativt for spenningen over kondensatoren som for øyeblikket er i kretsen, tilført hver av en rekke forsterkningsstyreforsterkere- • 421, 423 og 425. Spesielt blir den spenningen som er 5,1 volt under spenningen på den positive siden av den kondensatoren som er i kretsen, tilført den positive inngangsklemmen på hver av disse forsterkerne 421, 423, og 425, og spenningen ved den negative inngangsklemmen på operasjonsforsterker 401 (som også er spenningen ved den negative siden av kondensatoren som for øyeblikket er i kretsen) blir ført til den negative inngangsklemmen på hver av forsterkerné 421, 423 og 425. Tre ytterligere deler av bryter 480, betegnet 480E, 480P og 480G, kan virke til å tilføre en av tre for-sterkningsstyreinnganger til en forsterkningsstyreklemme på hver av de respektive forsterkerne 421, 423 og 425. I den foreliggende utførelsesformen er de forsterkningsstyremultiplikatorene som til-føres forsterker 421 for bryterposisjonene w, m og n, henholdsvis 3,3, 1,0 og 0,33. Forsterkningsstyremultiplikatorene som tilføres

forsterkeren 425 for bryterposisjonene w, m og n, er henholdsvis 10, 3,0 og 1,0. Man vil forstå at forsterkningsstyremultiplikatorene som tilføres forsterkningsstyreforsterkerne 421, 423 og 425, via bryterdelene 480E, 480F og 480G, kan tilveiebringes ved enhver anordning som er kjent på området, slik som ved å koble passende veiemotstander (ikke vist) inn i spenningsdelerkretser for

... å oppnå de ønskede forsterkningsmultiplikatorene.

Utgangene fra forsterkerne 421, 423 og 425 er henholdsvis koblet til de negative inngangsklemmene på operasjonsforster-kerne 422, 424 og 426. De positive inngangsklemmene på disse forsterkerne er hver koblet til utgangen på operasjonsforsterker 401, slik at de hver mottar et signal som er 5,1 volt under spenningen på den positive siden av den kondensatoren som for øyeblikket er i kretsen. Utgangene fra forsterkerne 422, 424 og 426 er henholdsvis koblet til to poler på de respektive bryterdelene 480B, 480C og 480D. De tre bryterdelene ser man er anordnet slik at de negative klemmene på kondensatorene som for øyeblikket ikke er virksomme i sløyfefilterkretsen, er koblet til utgangen til deres respektive forsterkere (422, 424 eller 426). Spesielt er kondensator C-^

koblet til utgangen på forsterker 422 for m og n bryterposisjonene, kondensator C^2er koblet til utgangen på forsterker 424 for bryterposisjonene w og n, og kondensatoren er koblet til utgangen på forsterker 426 for bryterposisjonene w og m.

Under drift ser man at bryteren 480 forårsaker omkobling av filtersløyfebredden ved samtidig innkobling av den passende for-sterkningsfaktoren (motstand R-q, Rj_2°9R13^ sammen med dens til-svarende kondensator (C"11# C^ 2 eller c13). Bryterdelene 480B, 480C og 480D tjener også til å tilføre de ønskede forladningsspenningene til de kondensatorene som for øyeblikket ikke er i kretsen. Dette oppnås ved hjelp av forsterkerne 421 til 426. Spesielt er de positive klemmene til disse seks forsterkerne koblet til et potensial som er 5, 1 volt under spenningen på de positive platene til hver av de tre kondensatorene C-^l/C- ±2°^C13"Den ne9ative inngangsklemmen på forsterkerne 422, 424 og 426 er koblet til potensialet på den negative platen til den spesielle kondensatoren (cj_i, ci?

eller C^^) som f°r øyeblikket er i kretsen. Siden utgangene fra forsterkerne 421, 423 og 425 henholdsvis blir koblet til de negative inngangsklemmene på forsterkerne 422, 424 og 426, ser man at

den felles AC-signalkomponenten blir kansellert i utgangssignalet fra forsterkerne 422, 424 og 426, og ikke tilført som en forladnings-spenning.

Et eksempel på virkemåten er som følger: Anta nok en gang at kretsen arbeider ved den brede sløyfebredden, det vil si med R,, (åpen krets) og kondensator i kretsen. Som beskrevet

ovenfor vil en omkobling til middels sløyfebredde kreve en opprinnelig spenning over C^2(den "nye" kondensatoren i kretsen) som er 10/3 (=3,3) ganger den verdien som ble påtrykket over C^^like før omkoblingen,, Man ser at i denne situasjonen blir en f or sterknings-styref aktor på 3,3 tilført forsterker 423 via bryterdelen 480F.

Hvis omkoblingen istedet var til den smale sløyfebredden, vil motstanden Rj^ som kobles inn i kretsen, i seg selv forårsake at inn-gangsspenningen til forsterker 505 faller til 1/10 av sin verdi like før omkoblingen. Følgelig har den forsterkningsstyrefaktoren som tilføres forsterker 425 (og påvirker forladningen av kondensator C-|^ som vil bli koblet inn i denne situasjonen) , en verdi på 10. De øvrige forsterkningsstyrefaktorer for forsterkerne 421, 422 og 423 kan også lett ses å ha de riktige verdier for hver situasjon.

Et ytterligere trekk ved den forbedrede bærebølgesamløps-sløyf en (f.eks. blokk 120 på figur 3) i henhold til en annen side ved den foreliggende oppfinnelsen, vil nå bli beskrevet. Figur 11 illustrerer en konvensjonell tidligere kjent krets for bærebølge-samløpssløyfe. Man vil se at den svarer til den kretsen som er illustrert på figur 8, men uten signaltapsdetektor.206, sløyfe- breddestyring 205A og det variable sløyfebreddefilteret 300. Føl-gelig er de samme tall brukt for de samme komponentene. Den modulerte bærebølgen blir først kvadrert i en kvadreringskrets 201 for å ødelegge modulasjonsinformasjonen på denne. Utgangen fra kvadreringskretsen 201 er et signal ved omkring to ganger bærefrekvensen og er en inngang til en fasekomparator 202. Utgangen fra fasekomparatoren er koblet til et sløyfefilter 203 hvis utgang, i sin tur er koblet til" et sløyfefilter 203 hvis utgangi.sin tur er koblet til styreinngangsklemmen på en spenningsstyrt oscillator (VCO) 204. Utgangen fra denne oscillatoren er koblet via en frekvensdeler (eller klokkedeler) 205, til den andre inngangen til fasekomparatoren 202.

Under drift og som vel kjent på området, forblir, straks samløp eller låsing er oppnådd, faselåsesløyfen på figur 11 låst på bærebølgen siden faseforskjellen mellom de frembrakte klokkesig-nalene (utgangssignal fra klokkedeler 205) og den mottatte bærebøl-gen frembringer et feilsignal som tenderer til å regulere oscillator-frekvensen for å korrigere eventuelle avfølte "feil". Som bemerket i beskrivelsesinnledningen har imidlertid den enveis beskaffenheten til fasemodulasjonen i den systemtypen som beskrives her, en tendens til å forårsake et problem ved drift av faselåsesløyfen. Spesielt siden forandringer blir innført (ved dataoverganger) ved forbigående variasjon av frekvensen (til en lavere frekvens i den foreliggende utførelsesformen), blir feilpulser frembrakt ved utgangen på fasekomparatoren hver gang en dataovergang inntreffer. Siden PSK-modulasjonen skjer i en retning (dvs. at forbigående frekvensmodifikasjon alltid er til en lavere frekvens -- som her — eller alltid til en høyere frekvens) har disse feilpulsene alltid samme polaritet. Oppfinnerne har lagt merke til at disse feilpulsene kan tendere til å trekke bærebølgesamløpssløyfen vekk i frekvens.

Figur 12 viser en forbedret krets over en bærebølgesam-løpssløyf e der det er tilveiebrakt midler som reagerer på overganger i det mottatte signalet for å kompensere signalet som tilføres styreklemmen på den spenningsstyrte oscillatoren for å ta hensyn til

forskjellen mellom bærebølgens nominelle frekvens og den aktuelle gjennomsnittsfrekvensen til det mottatte signalet. På figur 12 har kvadreringskretsen, fasekomparatoren, sløyfefilteret, den spenningsstyrte oscillatoren og klokkedeleren alle de samme referanse-tall som på figur 11.

I utf ørelsesf ormen på figur 12 blir utgangen fra fase---komparatoren 202 tilført sløyfefilteret og den spenningsstyrte oscillatoren via en summeringskrets 210. Den andre inngangen til summeringskretsen 210 mottar kompenseringspulser fra en pulsgene-rator 220, som kan være en monostabil multivibrator, og som blir trigget av utgangen fra en bitovergangsdetektor 150 (figur 3) via leder 222 og frembringer en kort kompenseringspuls hver gang en dataovergang inntreffer. På denne.måten akkumuleres ikke virk-ningene til de tidligere beskrevne feilpulsene og forårsaker et frekvensdriv i faselåsesløyfen. Figur 13 viser den bølgeformen som er utgang fra summeringskretsen 210. Feilpulsene 1, 2 og 3

■ som opptrer ved dataoverganger, blir kompensert for av pulsene 1', 2<*>og 3' som blir frembrakt av pulsgeneratoren 220. Nettoinngangen til den spenningsstyrte oscillatoren, som er et resultat av den frekvensmodifiserende beskaffenheten til fasemodulasjonen, er derfor hovedsakelig null.'

Claims (26)

1. Fremgangsmåte ved bruk av et PSK-signal (faseskiftnøk-let signal) som er blitt modulert med digital informasjon ved forbigående enveis enten senkning eller økning av den nominelle frekvensen til et bæresignal som en funksjon av den digitale informasjon for å bevirke en faseforandring, karakterisert ved følgende trinn: filtrering av det modulerte bærebølgesignalet med et filter som har en båndpas s~. senter frekvens som er forskjøvet fra den nominelle bærefrekvensen i retning av nevnte enveis senkning eller økning av frekvensen, og gjennvinning av den digitale informasjonen fra det filtrerte signalet.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved forskyvning av senterfrekvensen fra den nominelle bærefrekvensen til nevnte digitale informasjon.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 2, karakterisert ved at forskyvningsmengden er lik halvparten av bitfrekvensen til nevnte digitale informasjon.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved skjevstilling av båndpasskarakteristikkene til filteret i samme retning som nevnte forskyvning.

5. Fremgangsmåte ved bruk av et PSK-signal som er blitt modulert med digital informasjon ved forbigående enveis enten senk- j ning eller økning av den nominelle frekvensen til et bærebølgesig- . nal som en funksjon av den digitale informasjon, for å bevirke en faseforandring, karakterisert ved følgende trinn: filtrering av det modulerte bærebølgesignalet med et filter som har en båndpasskarakteristikk som er skjevstilt i retning av nevnte enveis senkning eller økning av frekvensen, og gjennvinning av den digitale informasjon fra det filtrerte signalet.

6. , Fremgangsmåte for reduksjon av transientsignaler som er et resultat av innkobling av en forskjellig kondensator i en krets for bruk i et elektronisk system som omfatter: et par klemmer, flere kondensatorer som hver har en av sine plater koblet til en. av klemmene, koblingsanordninger for kobling av den andre platen på en valgt kondensator av de nevnte til den andre klemmen, og anordninger med variabel forsterkning som er synkronisert med koblingsanordningene og påvirker potansialet til den andre klemmen, karakterisert ved følgende trinn: kontinuerlig frembringelse av en referansespenning i tilknytning til hver av de nevnte kondensatorene som for øyeblikket ikke er koblet mellom de nevnte klemmer, idet hver frembrakt referansespenning er en funksjon av den spenning som ville opptre over dens tilhørende kondensator i tilfelle av at nevnte tilknyttede kondensator øyeblikkelig ble koblet inn mellom klemmene ved hjelp av koblingsanordningene, og kontinuerlig påtrykking av hver frembrakt referansespenning over den tilknyttede kondensatoren.

7 . Fremgangsmåte for stabilisering av en bærebølgesamløps-sløyfe brukt i forbindelse med et apparat som mottar et PSK-signal som er modulert med digital informasjon ved forbigående enveis enten senkning eller økning av den nominelle frekvensen til et bære-bølgesignal som en funksjon av den digitale informasjon for å bevirke en faseforandring, hvilket apparat omfatter en bærebølgesam-løpssløyfe for samløp med bærebølgen til det mottatte signalet, hvilken bærebølgesamløpssløyfe omfatter en styrt oscillator med en styreklemme, og frekvensen til oscillatoren blir bestemt av et signal tilført nevnte styreklemme, en komparator for frembringelse av et styresignal ved å sammenligne fasen til et signal utledet fra det mottatte PSK-modulerte signalet med fasen til et signal utledet fra utgangen til den styrte oscillatoren, samt midler for tilførsel av styresignalet til oscillatorens styreklemme, karakterisert ved følgende trinn: frembringelse av kompenseringspulser som respons på overganger i det mottatte signalet, og tilførsel av kompenseringspulsene til nevnte styreklemme for å ta i betraktning forskjellen mellom den nominelle frekvensen til bærebølgesignalet og den gjennomsnitlige frekvensen til det mottatte signalet som er et resultat av den enveis beskaffenhetén til bærebølgemodulasjonen.

8. Apparat som mottar et PSK-signal modulert med digital informasjon og virker til å gjenvinne den digitale informasjon fra dette, idet det PSK-modulerte signalet har blitt modulert medden digitale informasjon ved forbigående enveis enten senkning eller...^ økning av den nominelle frekvensen til et bærebølgesignal som en funksjon av den digitale informasjon for å bevirke en faseforandring, hvilket apparat omfatter et filter for bruk ved selektiv filtrering av det modulerte bærebølgesignalet, karakterisert ved at filteret har en båndpass-senterfrekvens som er forskjøvet fra den nominelle bærefrekvensen i retning av nevnte ' enveis senkning eller økning av frekvensen.

9. Apparat i henhold til krav 8, karakterisert ved at senterfrekvensen er forskjøvet fra den nominelle bærefrekvensen med en mengde som er en funksjon av bitfrekvensen til den digitale informasjon.

10. Apparat i henhold til krav 9, karakterisert ved at senterfrekvensen blir forskjøvet fra den nominelle bærefrekvensen med en mengde som er lik halvparten av bitfrekvensen til nevnte digitale informasjon.

11. Apparat i henhold til krav 8, 9 eller 10, karakterisert ved at båndpasskarakteristikken til filteret er skjevstilt i samme retningen som nevnte forskyvning.

12. Apparat i henhold til krav 8, der apparatet omfatter et apparat for logging under boring for oppnåelse av undergrunnsmålinger under boring i et væskefylt borehull og for overføring av målingene til jordoverflaten, omfattende: et nede i hullet anordnet undersystem for avføling og sending omfattende midler montert på en borstreng for oppnåelse av måleinformasjon, midler for frembringelse av akustiske bærebølger ved en nominell frekvens i bore-hullvæsken, midler for PSK-modulasjon av de frembrakte akustiske bærebølgene i samsvar med digitale data som representerer målingene, ved forbigående enveis enten senkning eller økning av frekvensen til det akustiske bærebølgesignalet, og et mottagerundersystem på overflaten som omfatter et filter og transduseranordninger for omforming av de modulerte akustiske bærebølgene til elektroniske signaler, og karakterisert ved at senterfrekvensen til filteret er forskjøvet fra den nominelle bærefrekvensen med en mengde som er en funksjon av bitfrekvensen til nevnte digitale informasjon, og midler for gjennvinning av de digitale data fra de filtrerte elektroniske signalene.

13. Apparat for demoduøering av et digitalt signal som mottar et PSK-signal modulert med digital informasjon og bevirker gjenvinning av den digitale informasjon fra dette, idet PSK-signalet er blitt modulert med den digitale informasjon ved forbige-ende enveis enten senkning eller økning av den nominelle frekvensen til et bærebølgesignal som en funksjon av den digitale informasjon for å bevirke en faseforandring, og deretter tilbakeføring av bærebølgen til nominell frekvens straks faseforandringen er ut-ført, hvilket apparat omfatter et filter for bruk ved selektiv filtrering av det modulerte bærebølgesignalet, karakterisert ved at filteret har en båndpasskarakteristikk som er skjevstilt i retning av nevnte enveis senkning eller økning av frekvensen.

14. Elektronisk system som omfatter: et par klemmer, en rekke kondensatorer sorn hver har en av sine plater koblet til en av klemmene, koblingsanordninger for kobling av den andre platen på en valgt kondensator til den andre klemmen, og midler med variabel forsterkning synkronisert med koblingsanordningene og som på-,virker potensialet på den andre klemmen, karakterisert ved en krets for reduksjon av transientsignaler som er et resultat av innkobling av en forskjellig kondensator mellom nevnte klemmepar, omfattende: midler for kontinuerlig frembringelse av en referansespenning i tilknytning til nevnte kondensatorer som ikke er koblet mellom klemmeparet, idet hver frembrakt referansespenning er en funksjon av den spenning som ville opptre over dens tilknyttede kondensator i tilfelle av at nevnte tilknyttede kondensator øyeblikkelig blé innkoblet mellom klemmeparet av koblingsanordningene, og midler for kontinuerlig påtrykking av hver frembrakt spenning over den tilknyttede kondensator..

15. System i henhold til krav 14, karakterisert ved at nevnte midler for frembringelse av en referansespenning reagerer på den spenningen som for øyeblikket ligger over klemmeparet og også reagerer på et forhold mellom forsterkningsfaktorer for midlene med variabel forsterkning.

16. System i henhold til krav 15, karakterisert ved at mid lene for frembringelse av en referansespenning omfatter flere for sterker anordninger som hver reagerer på den aktuelle spenning mellom klemmeparet og blir forsterkningsstyrt i samsvar med et forhold mellom nevnte forsterkningsfaktorer.

17. System i henhold til krav 14, 15 eller 16, karakterisert ved at den positive platen til hver av kondensatorene er koblet til en av klemmene og at denne ene klemmen blir holdt på en positiv spenning.

18. Bærebølgesamløpssløyfe med variabel sløyfebredde for låsing på bærebølgen til et inngangssignal, omfattende: en faselåsesløyfe med en oscillator som har en styreinngang, midler for frembringelse av et feilsignal som en funksjon av faseforskjellen mellom et signal utledet fra oscillatoren og inngangssignalet, og et variabelt filter med flere forskjellige båndbredder for kobling av utgangen fra midlene som frembringer feilsignåler til styreinngangen på oscillatoren, karakterisert ved sløyfebreddestyre-rnidler koblet til det variable filteret for automatisk forandring av filterets sløyfebredde som en funksjon av inngangssignalet.

19. Samløpssløyfe i henhold til krav 18, karakterisert ved at det variable filteret omfatter flere kondensatorer som kan kob les inn i og ut av filteret under styring av sløyfebreddestyremid-lene, og der det variable filteret omfatter midler for kontinuerlig forhåndsoppladning av de av kondensatorene som for øyeblikket ikke er virksomme i filteret for å forhindre tap av låsing i faselåse-sløyfen når omkobling bevirkes av sløyfebreddestyremidlene.

20. Samløpssløyfe i henhold til krav 18, hvor det variable filterat omfatter: en første forsterker med en første og andre inngangsklemme, hvilken første inngangsklemme er anordnet for å motta et inngangssignal, en andre forsterker, variable forsterkningsstyremidler for kobling av utgangen til den første forsterkeren til en inngang på den andre forsterkeren, idet de variable forsterkningsstyremidlene har i det minste første og andre forskjellige forsterkningsfaktorer, variable kapasitansmidler omfattende i det minste første og andre kondensatorer av hvilke en kan kobles i samsvar med de variable forsterkningsstyremidlene for kapasitivt å koble utgangen fra den første forsterkeren til den andre inngangsklemmen på den første forsterr, keren( karakterisert ved midler for frembringelse av en referansespenning i tilknytning til den kondensatoren som for øyeblikket ikke er virksom i de variable kapasitansmidlene, idet den frembrakte referansespenningen er en funksjon av den spenning som ville opptre over kondensatoren som for øyeblikket ikke er virksom hvis den ble øyeblikkelig innkoblet, og midler for kontinuerlig påtrykking av den frembrakte referansespenningen over kondensatoren som for øyeblikket ikke er virksom i de variable kapasitansmidler.

21. Samløpssløyfe i henhold til krav 20, karakterisert ved at midlene for frembringelse av en referansespenning reagerer på spenningen over kondensatoren som for øyeblikket er virksom i de variable kapasitansmidlene og gså på etforhold mellom forsterk-ningsf aktorene.

22. Samløpssløyfe i henhold til krav 20, karakterisert ved at midlene for frembringelse av en referansespenning omfatter første og andre forsterkeranordninger henholdsvis tilknyttet nevnte første og andre kondensator, idet den forsterkeranordningen som er tilknyttet den kondensatoren som for øyeblikket ikke er virksom, reagerer på spenningen over den for øyeblikket virksomme kondensatoren.

23. Samløpssløyfe i henhold til krav 22, karakterisert ved at hver av forsterkeranordningene er forsterkningsstyrt i samsvar med et forskjellig forhold mellom forsterkningsfaktorer.

2 4. Apparat som mottar et PSK-signal modulert med digital informasjon og som bevirker gjennvinning av digital informasjon fra dette, idet det PSK-modulerte signalet er blitt modulert med den digitale informasjon ved forbigående enveis enten senkning eller økning av den nominelle frekvensen til et bærebølgesignal som en funksjon av den digitale informasjon for å bevirke en faseforandring, idet apparatet innbefatter en bærebølgesamløpssløyfe omfattende: en styrt oscillator med en styreklemme, idet oscillatorens frekvens blir bestemt av et signal tilført styreklemmen, en komparatoranordning for frembringelse av et styresignal ved å sammenligne fasen til et signal utledet fra det mottatte PSK-modulerte signalet og fasen til et signal utledet fra utgangen til den styrte oscillatoren, midler for tilførsel av styresignalet til styreklemmen på oscillatoren, karakterisert ved midler som reagerer på overganger i det mottatte signalet for å kompensere signalet som tilføres styreklemmen. slik at det tas hensyn til forskjellen mellom den nominelle frekvensen til bærebølgen og gjennomsnittsfrekvensen til det mottatte signalet som kommer av den enveis beskaffenheten til bærebølgemodulasjonen.

25. Krets i henhold til krav 24, karakterisert ved at kompenseringsmidlene omfatter midler for frembringelse av en puls ved hver dataovergang i det mottatte signalet, og midler for addering av de: frembrakte pulsene til styresignalet.

26. Apparat i henhold til krav 24 omfattende et apparat for logging under boring for oppnåelse av undergrunnsmålinger under bo ring i et væskefyllt borehull og for overføring av målingene til jordoverflaten, omfattende: et undersystem nede i hullet for av-føling og sending, innbefattende midler som kan monteres på en borstreng for oppnåelse av måleinformasjoner, midler for frembringelse av akustiske bærebølger ved en nominell frekvens i borehullsvæsken, midler for PSK-modulasjon av de frembrakte akustiske bærebølger i ., .samsvar med digitale data som er representativ for målingene, ved forbigående enveis enten senkning eller økning av frekvensen til det akustiske bærebølgesignalet, dg et mottagerundersystem på overflaten som omfatter: transdusermidler for omforming av de modulerte akustiske bærebølgene til et elektronisk inngangssignal, og en bære-bølgesamløpssløyf e som omfatter den styrte oscillatoren, kompara-toranordningen, tilførselsmidlene og kompenseringsmidlene, karakterisert ved at kompenseringsmidlene omfatter midler for frembringelse av en puls ved hver dataovergang i det mottatte signalet, og midler for addering av de frembrakte pulsene til styresignalene, samt midler for gjennvinning av de digitale data ved dernodulering av inngangssignalet med et signal utledet fra utgangen på den styrte oscillatoren.