耦合通信傳輸裝置,是用于石油鉆井井下工具中相對轉(zhuǎn)動(dòng)的兩部件間傳輸電能和信號而設(shè)計(jì)的一種井下通信系統(tǒng)。耦合通信系統(tǒng)主要是經(jīng)由高頻電磁感應(yīng)、射頻收發(fā)等,來完成電源的傳輸和信號的傳遞等^[1]。本文在井下耦合通信電路基礎(chǔ)上,為了解決耦合通信電路誤碼較高,容易受到強(qiáng)烈的干擾的問題。本文提出了一種新的解調(diào)方案,通過增加數(shù)字解調(diào)模塊從而增加其抗干擾能力和可靠性。本系統(tǒng)是基于FPGA和AD芯片,通過AD采樣將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,之后由FPGA進(jìn)行M序列的檢測和后面數(shù)據(jù)的分析。 

【文章來源】：電子制作. 2020年19期

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

5 耦合通信板

如圖1是關(guān)于傳輸裝置結(jié)構(gòu)功能框圖。由該設(shè)備把初級輸入的直流電源直接的向次級予以傳輸,為次級連接提供了足夠的電源,同時(shí)在其間可以完成雙向半雙工通信[6]。電路系統(tǒng)框圖具體可以參考圖2,單片機(jī)從PC機(jī)獲得16位數(shù)據(jù),單片機(jī)可以通過對每一位是否為1來判斷是否發(fā)送PWM波,如果是1則發(fā)送PWM波,不是1則不發(fā)送PWM波。從單片機(jī)引腳出來的PWM波的驅(qū)動(dòng)能力是不足以驅(qū)動(dòng)線圈的,所以需要經(jīng)過功率放大電路來驅(qū)動(dòng)初級線圈。在不旋轉(zhuǎn)部件上,裝配了AD采樣芯片和耐高溫FPGA芯片、通過AD采樣把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,再由FPGA進(jìn)行數(shù)字解調(diào),可以使信號傳輸變得更加的可靠。次級線圈接收到的信號通過中心頻率位220kHz的帶通濾波電路,濾除其他頻率分量,保留載波分量。由于調(diào)制方式是調(diào)幅,所以需要對調(diào)制信號進(jìn)行包絡(luò)檢測,也就需要濾除高頻分量,保留低頻分量。所以,需要一個(gè)低通濾波電路。低通濾波后的波形,經(jīng)過AD采樣在FPGA中進(jìn)行電壓比較,從而得到數(shù)字信號。在數(shù)字域進(jìn)行M序列的檢測后,就可以正確的解調(diào)出基帶信號。由于使用半雙工通信方式,所以初級和次級所使用的兩塊電路板完全一樣。圖2 通信電路板系統(tǒng)框圖

通信電路板系統(tǒng)框圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2951466