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能谱测井系统改进方案的设计与实现.doc
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针对测井电缆由七芯电缆到单芯电缆的转换，本文设计了一种能谱测井仪的改进方案。改进方案包括电缆转换接口和差错控制编码两个部分。 七芯电缆到单芯电缆的转换首先要解决的问题是：原先七芯中的信号怎样能通过单芯电缆传输。为此，本文在井下设计了一个电缆转换接口。在单芯电缆中，传输数据和直流高压信号；电缆转换接口的作用是接收信号，然后变换出原先的七路信号。文中详细介绍了电缆转换接口的原理和硬件电路的实现。 采用单芯电缆通信时，数据和直流高压信号在同一根缆芯中传输，数据受到的干扰比较大，数据传输的误码率增加。为了达到系统可靠性的要求，本文提出了一种差错控制方案，并通过计算机仿真和理论分析，对该方案的性能进行了分析。分析表明该差错控制方案对系统可靠性的改善有明显的作用。 该方案采用前向纠错（FEC）和自动重发请求（ARQ）相结合的混合差错控制方式。前向纠错编码采用基于乘积码的编码方案，外码和内码采用的都是BCH码，并使用交织编码来纠正突发性错误。文中介绍了用FPGA实现该前向纠错编码的方法，包括BCH码的编译码和交织编码。并给出编码的仿真波形。 在分析系统的数据流程的基础上，文中重新制定了基于数据链路层的通信协议。详细介绍了链路的流量控制和差错控制的方式。ARQ协议采用停等式混合选择重传的方式，并介绍了数据的帧格式以及通信协议的软件流程。该协议应用于点对点的简单链路中，很好的提高了数据传输的可靠性。 |
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