测井仪器中数字相敏检波算法的设计与实现 被引量：8

1

作者 苏日建 孔力 石军 《石油机械》 北大核心 2009年第11期60-62,共3页

通过对目前现有的反向采样法、正交采样法、四等分累加法等数字相敏检波进行深入研究,提出了一种基于数字信号处理的数字相敏检波算法,并在所研制的井周,微电阻率成像测井仪通过DSP使用软件来实现。数字相敏检波的基本原理是对待测信号... 通过对目前现有的反向采样法、正交采样法、四等分累加法等数字相敏检波进行深入研究,提出了一种基于数字信号处理的数字相敏检波算法,并在所研制的井周,微电阻率成像测井仪通过DSP使用软件来实现。数字相敏检波的基本原理是对待测信号进行若干周期采样,并将采样值与存储于数组中相应参考值进行乘累加并取平均,求出其同相分量与正交分量,然后计算出其幅值与相位。现场测井试验结果表明,使用数字相敏检波可以更加有效地拟制噪声,改善信噪比,使测量数据更准确。 展开更多

关键词 测井仪器 模拟相敏检波 数字相敏检波 检测信号 参考信号 乘累加

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基于LabVIEW的数字相敏检波器实现 被引量：3

2

作者 张家田 周超 严正国 《现代电子技术》 2012年第16期143-145,共3页

根据数字相敏检波的原理,在LabVIEW环境实现了数字相敏检波算法,并分析了算法性能。实验结果表明,整周期采样时,信噪比低至-20dB时的幅度误差小于0.2%,相位误差小于0.7%。为进一步验证,还利用NI公司的波形生成卡和数据采集卡模拟了数字... 根据数字相敏检波的原理,在LabVIEW环境实现了数字相敏检波算法,并分析了算法性能。实验结果表明,整周期采样时,信噪比低至-20dB时的幅度误差小于0.2%,相位误差小于0.7%。为进一步验证,还利用NI公司的波形生成卡和数据采集卡模拟了数字相敏检波在实际中的应用效果。 展开更多

关键词 数字相敏检波 LABVIEW 算法性能 整周期采样

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数字相敏检波在DSP中的实现 被引量：9

3

作者 石军 曹卫锋 +1 位作者 徐方友 李向峰 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2010年第2期85-87,共3页

为提高已知频率微弱信号的检测精度和实时性,对比了模拟和数字相敏检波的实现方法,研究了数字相敏检波在DSP中的实现方法.采用先进的DSP芯片ADSP21992设计了已知频率多路数据采集系统的硬件电路,采用平方和开方运算的双线性逼近方法实... 为提高已知频率微弱信号的检测精度和实时性,对比了模拟和数字相敏检波的实现方法,研究了数字相敏检波在DSP中的实现方法.采用先进的DSP芯片ADSP21992设计了已知频率多路数据采集系统的硬件电路,采用平方和开方运算的双线性逼近方法实现了数字相敏检波,通过在微电阻率扫描测井仪中的应用表明,系统的精度有了一定的提高,实时性能够满足仪器的实际应用. 展开更多

关键词 数据采集 数字相敏检波 开方运算

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基于数字相敏检波的三维感应测井信号处理方法研究 被引量：6

4

作者 张家田 梁亚萍 严正国 《石油仪器》 2009年第6期1-3,3,共3页

三维感应测井技术,既可以测得地层的水平电阻率也可测得垂直电阻率,还可得到各向异性地层模型的两种含水(油)饱和度、地层倾角和仪器方位角等信息,进而可以准确地进行地层评价。文章提出了一种基于数字相敏检波的三维感应测井数据处理... 三维感应测井技术,既可以测得地层的水平电阻率也可测得垂直电阻率,还可得到各向异性地层模型的两种含水(油)饱和度、地层倾角和仪器方位角等信息,进而可以准确地进行地层评价。文章提出了一种基于数字相敏检波的三维感应测井数据处理方法。利用数字相敏检波对固定频率敏感的特性,使有用信号与无用信号分离的更加彻底,保留了与油、气储层有关的有用信号,具有检波精度高、性能可靠的特点。 展开更多

关键词 三维感应测井 数据处理 数字相敏检波

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数字相敏检波器在测井仪器中的应用研究 被引量：11

5

作者 李科 鲁保平 张家田 《石油仪器》 2011年第1期35-38,103,共4页

在测井仪器的信号采集设计中,需解决在恶劣工作环境中对微弱信号的精确测量的问题。常规的相关检测一般都采用模拟开关相敏检波来实现。然而硬件的相关检测方法,受到元器件温度性能的影响,表现为在高温情况下存在严重的测量误差。文章... 在测井仪器的信号采集设计中,需解决在恶劣工作环境中对微弱信号的精确测量的问题。常规的相关检测一般都采用模拟开关相敏检波来实现。然而硬件的相关检测方法,受到元器件温度性能的影响,表现为在高温情况下存在严重的测量误差。文章针对于目前测井仪器中的模拟相敏检波器的存在的稳定性低的缺点,提出了采用数字相敏检波器实现相关检测的的方法。该方法克服了温度变化所产生的影响,能够更精确的进行小信号的相关检测,最后使用MATLAB对文中的数字相敏检波算法进行了仿真验证。 展开更多

关键词 相关检测 数字相敏检波器 等效采样

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基于DSP的数字相敏检波器的实现 被引量：13

6

作者 黄家亮 《石油仪器》 2009年第6期84-85,共2页

文章介绍了相敏检波原理,并由该原理推导出数字相敏检波原理。根据推导出的数字相敏原理,采用DSP技术与16位ADC实现了高精度的数字相敏检波器。该检波器应用于随钻电阻率测井及感应测井等多个测井系统中,取得了良好的应用效果。

关键词 数字相敏检波 DSP A/D转换

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正交式数字相敏检波在PED接收系统中的应用

7

作者 程德福 陈嘉仪 +1 位作者 杨巍 蔡珊珊 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2015年第4期361-366,共6页

鉴于井下复杂噪声对信号检测的不利影响,针对以无线应急通信系统PED(Personal Emergency Device)为代表的井上井下超低频通信接收设备,提出一种不需要外接同频参考信号的数字相敏检波优化算法,并在PED模拟实验系统中,验证了接收部分应... 鉴于井下复杂噪声对信号检测的不利影响,针对以无线应急通信系统PED(Personal Emergency Device)为代表的井上井下超低频通信接收设备,提出一种不需要外接同频参考信号的数字相敏检波优化算法,并在PED模拟实验系统中,验证了接收部分应用数字相敏检波算法的效果。数字相敏检波通过对待测信号进行若干周期采样,并将采样值与存储于数组中相应参考值进行乘累加并取平均,求其同相分量与正交分量的方式,完成对信号幅值的计算。实验数据表明,当假定PED井下接收机的辨别能力是信号的相关性大于0.6时,系统能接收的最小信噪比为-58 d B,在一定程度上提高了接收有用信号的准确度,有利于仪器小型化、便捷化的实现。 展开更多

关键词 无线应急通信系统 数字相敏检波 滤波 A/D转换

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阻抗测量中数字相敏检波技术研究 被引量：2

8

作者 吴凡 穆平安 戴曙光 《电子科技》 2016年第12期59-61,64,共4页

为克服阻抗测量中模拟相敏检波低频响应差、受元器件精度影响等缺点,提出了一种用数字相敏检波技术代替模拟相敏检波技术的方法。根据自由轴法分离矢量电压的实部和虚部的基本原理,通过对采样值进行循环右移获得正交的基准信号并进行乘... 为克服阻抗测量中模拟相敏检波低频响应差、受元器件精度影响等缺点,提出了一种用数字相敏检波技术代替模拟相敏检波技术的方法。根据自由轴法分离矢量电压的实部和虚部的基本原理,通过对采样值进行循环右移获得正交的基准信号并进行乘累加取平均,最终得到精确结果。在Matlab中建立仿真模型,并仿真验证了该方法的可行性。结果表明,该方法不仅能克服模拟相敏检波的缺点且简化了电路。 展开更多

关键词 自动平衡电桥 自由轴法 数字相敏检波

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PCM系统中数字相敏检波器的设计与仿真 被引量：1

9

作者 刘美红 张述杰 王荣 《沈阳航空航天大学学报》 2012年第3期76-79,共4页

在PCM(埋地管道电流测绘)系统中,实际的信号采集需要解决在非常恶劣的环境中对ELF(甚低频)信号的精确测量的问题。传统的方法一般都采用APSD(模拟相敏检波器)来实现,然而在实际的电路中用模拟相敏检波器效果并不是很理想,结果存在严重... 在PCM(埋地管道电流测绘)系统中,实际的信号采集需要解决在非常恶劣的环境中对ELF(甚低频)信号的精确测量的问题。传统的方法一般都采用APSD(模拟相敏检波器)来实现,然而在实际的电路中用模拟相敏检波器效果并不是很理想,结果存在严重的误差。针对目前模拟相敏检波器存在的问题,设计一种DPSD(数字相敏检波器)实现消除PCM系统中ELF信号中工频干扰的目的。该检波器能有效的克服模拟相敏检波器的缺点,更精确的进行微弱信号的检测,最后使用MATLAB仿真软件对模拟和数字相敏检波器进行了仿真比较。 展开更多

关键词 数字相敏检波器 ELF信号 MATLAB 仿真

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加权数字相敏检波算法在核磁共振测井数据采集中的应用 被引量：1

10

作者 朱万里 陈涛 +4 位作者 侯学理 徐飞 赵坤 李国玮 韩宝禄 《测井技术》 CAS 2020年第6期543-547,共5页

在核磁共振测井数据采集过程中,常采用数字相敏检波算法提取自旋回波的幅度和相位,但是该算法基于累加平均原理,使得包络状的自旋回波幅度采集结果偏低。创新性提出加权数字相敏检波算法,通过引入加权系数,提高包络峰值数据的权重,可有... 在核磁共振测井数据采集过程中,常采用数字相敏检波算法提取自旋回波的幅度和相位,但是该算法基于累加平均原理,使得包络状的自旋回波幅度采集结果偏低。创新性提出加权数字相敏检波算法,通过引入加权系数,提高包络峰值数据的权重,可有效提高核磁共振回波信号的测量精度,从而提高核磁共振测量的准确性。数值模拟和实验结果表明,在相同采集参数条件下,加权数字相敏检波算法与数字相敏检波算法的信噪比一致,前者比后者幅值计算准确性提高12%。该技术已应用于多频核磁共振测井仪,取得了良好的应用效果。 展开更多

关键词 核磁共振测井 加权数字相敏检波算法 自旋回波 信噪比

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侧向仪器中数字相敏检波算法的改进与实现 被引量：4

11

作者 张森峰 高秀晓 +3 位作者 陈文 戴光明 姚德忠 张年英 《电子产品世界》 2020年第11期62-64,78,共4页

提出了一种基于数字低通滤波的对现有传统数字相敏检波算法的改进方法,并对其进行了仿真与实现。介绍了传统数字相敏检波的基本原理,给出了相关的计算方法。阐述其精度不足的缺点,然后给出基于数字低通滤波的改进方案。使用MATLAB对改... 提出了一种基于数字低通滤波的对现有传统数字相敏检波算法的改进方法,并对其进行了仿真与实现。介绍了传统数字相敏检波的基本原理,给出了相关的计算方法。阐述其精度不足的缺点,然后给出基于数字低通滤波的改进方案。使用MATLAB对改进前后两种方案进行仿真与比较,以明确它们在精度上的差异,展现改进算法的优越性。最终使用C语言对算法进行实现,以方便其移植到DSP上进行实际的工程应用。基于低通滤波的数字相敏检波算法虽然会较大程度上增加计算量,但是却可以得到更高的精度。 展开更多

关键词 数字相敏检波 数字低通滤波

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MCI微电阻率成像测井仪数字相敏检波的改进

12

作者 徐方友 肖宏 +2 位作者 马雪青 曹启刚 李向峰 《测井技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第B12期688-692,共5页

介绍了微电阻率成像测井仪MCI（Micro-conductivity Imaging Logging Tool）检测系统原理及其所存在的不足，对其进行了优化处理。阐述了数字相敏检波的基本原理，给出线性逼近算法的优缺点，针对该算法精度不高的缺点提出一种线性逼近... 介绍了微电阻率成像测井仪MCI（Micro-conductivity Imaging Logging Tool）检测系统原理及其所存在的不足，对其进行了优化处理。阐述了数字相敏检波的基本原理，给出线性逼近算法的优缺点，针对该算法精度不高的缺点提出一种线性逼近和牛顿拉夫逊相结合的新算法。给出了新算法的程序流程图以及新算法与线性逼近算法的相对误差比较结果。新开方算法能够满足测井实时计算的要求，提高信号检测的精度，从而提高微电阻率成像测井仪的成像质量。 展开更多

关键词 微电阻率成像测井 数字相敏检波 开方算法 实时 精度

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混频信号数字检波方法在阵列侧向测井中的应用 被引量：1

13

作者 高怡 李东航 +2 位作者 曹景致 张翔宇 罗旋 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第5期98-103,91,共7页

阵列侧向测井已经成为目前电法测井领域研究的热点。准确、快速地提取出混频信号中每个频率点处的信号幅值是最终准确计算地层视电阻率的关键。数字相敏检波(DPSD)与快速傅里叶变换(FFT)是侧向仪器常用的两种数字检波方法。传统基-2 FF... 阵列侧向测井已经成为目前电法测井领域研究的热点。准确、快速地提取出混频信号中每个频率点处的信号幅值是最终准确计算地层视电阻率的关键。数字相敏检波(DPSD)与快速傅里叶变换(FFT)是侧向仪器常用的两种数字检波方法。传统基-2 FFT采用雷德算法进行倒位序使得整体运行速度较慢,本文针对此问题进行了优化。测试结果表明:DPSD运算速度为传统基-2 FFT的7倍左右,改进算法的运算速度较原来提高了近1倍;精度方面,当待测信号与标准信号无相位差时,DPSD计算精度略高于FFT,但当相移增大时,DPSD误差显著增加,而FFT的计算误差则不受相位差影响。两种方法在阵列侧向仪器的应用实例表明:与DPSD相比,使用FFT所测得的电阻率曲线一致性更好,并且可测出视电阻率值高达45000Ω·m的高阻地层,仪器测量精度更高,为准确识别油气层提供了更加可靠的资料。 展开更多

关键词 阵列侧向测井 混频信号 数字相敏检波 FFT 信号采集与处理

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一种数字高分辨率感应测井仪 被引量：2

14

作者 杨健弟 李娇蔓 +1 位作者 杨国华 宋安定 《测井技术》 CAS CSCD 2007年第4期360-363,共4页

感应测井仪新设计的线圈系和采用的先进制造工艺在提高其探测效率和稳定性的同时,保持了较好的纵向分辨率。数字相敏检波将接收到的信号分离成实部信号R和虚部信号X,并利用X信号进行趋肤效应和邻层影响校正,使其对地层电阻率的测量更为... 感应测井仪新设计的线圈系和采用的先进制造工艺在提高其探测效率和稳定性的同时,保持了较好的纵向分辨率。数字相敏检波将接收到的信号分离成实部信号R和虚部信号X,并利用X信号进行趋肤效应和邻层影响校正,使其对地层电阻率的测量更为精确。用FPGA和DSP实现发射-接收自动控制和测量信号数字处理,并进行井下电路自动校准和信号归一化处理,以消除电路不稳定和相位漂移对测量的影响。 展开更多

关键词 感应测井 线圈系 A/D采样 数字相敏检波 信号归一化处理 分辨率

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改善电感测微仪二次测量电路精度的措施 被引量：14

15

作者 洪小丽 戴一帆 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期100-103,共4页

介绍了差动调幅式电感测微仪的工作原理,分析了影响二次测量电路精度的因素,在此基础上提出了利用自稳幅技术以及波形改善技术、全波数字相敏检波技术以及软件部分的数字滤波、线性补偿技术来改善测量精度的措施。实验结果表明,采用上... 介绍了差动调幅式电感测微仪的工作原理,分析了影响二次测量电路精度的因素,在此基础上提出了利用自稳幅技术以及波形改善技术、全波数字相敏检波技术以及软件部分的数字滤波、线性补偿技术来改善测量精度的措施。实验结果表明,采用上述改进措施,测量精度有了显著的提高。 展开更多

关键词 电感测微仪 数字相敏检波 自稳幅技术

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微电阻率扫描成像测井仪数据采集系统设计 被引量：7

16

作者 苏日建 孔力 +2 位作者 刘文中 石军 宋胜利 《石油机械》 北大核心 2009年第1期62-65,共4页

为了解决我国当前油气勘探开发中测井技术的瓶颈问题,设计了微电阻率扫描成像测井仪数据采集系统。该系统以ADSP21992YST为核心,通过模数转换芯片、可编程增益放大器、前置放大器以及CAN总线驱动器实现实时数据采集。用该系统进行了测... 为了解决我国当前油气勘探开发中测井技术的瓶颈问题,设计了微电阻率扫描成像测井仪数据采集系统。该系统以ADSP21992YST为核心,通过模数转换芯片、可编程增益放大器、前置放大器以及CAN总线驱动器实现实时数据采集。用该系统进行了测试试验,试验中实现了快扫和慢扫2种测井模式,测量精度大大提高,特别是高阻地层图像得到很大的改善。 展开更多

关键词 微电阻率扫描成像测井仪 数据采集 数字信号处理器 数字相敏检波

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DPSD技术在随钻电阻率测井中的应用 被引量：14

17

作者 刘升虎 邢亚敏 《测井技术》 CAS CSCD 2008年第1期69-71,共3页

钻进时产生的强烈电磁干扰使传统的模拟相敏检波(APSD)方法无法准确获取随钻测井的电磁波信号。数字相敏检波(DPSD)利用高速浮点数字信号处理(DSP)和高速现场可编程门阵列(FPGA)芯片,分别处理所采集的测井信息的实部和虚部,改变了传统... 钻进时产生的强烈电磁干扰使传统的模拟相敏检波(APSD)方法无法准确获取随钻测井的电磁波信号。数字相敏检波(DPSD)利用高速浮点数字信号处理(DSP)和高速现场可编程门阵列(FPGA)芯片,分别处理所采集的测井信息的实部和虚部,改变了传统的计算方法,提高了运算速度和计算精度。采用可编程逻辑技术充分利用了测井信息,简化了控制逻辑,提高了时序控制精度和测量精度。讨论了新设计的数字相敏检波的原理、特点、电路实现以及实验数据分析。实验证明,该检波方法能有效利用测井信息,优化随钻测井系统。 展开更多

关键词 随钻测井 测井仪 电磁波传播电阻率测井 数字相敏检波

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VCSEL激光器抗干扰温度控制 被引量：4

18

作者 韩天 张雨霖 +2 位作者 缪存孝 刘建丰 薛帅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期109-118,共10页

由于VCSEL具有低功耗、小体积、高调制频率和容易集成等特征,被广泛应用于磁探测领域之中。作为一种高精密的传感器,原子磁强计在测量磁场过程中由于激光器的输出不稳定导致测量精度下降。针对环境等干扰导致激光器的输出不稳定问题,设... 由于VCSEL具有低功耗、小体积、高调制频率和容易集成等特征,被广泛应用于磁探测领域之中。作为一种高精密的传感器,原子磁强计在测量磁场过程中由于激光器的输出不稳定导致测量精度下降。针对环境等干扰导致激光器的输出不稳定问题,设计了一种可以抵抗环境温度变化的控制器。首先,通过带DSP内核的ADAU1401A芯片与DPSD方法实现了高分辨率温度解算;然后,通过系统辨识的方式建立温控数学模型;最后,应用干扰观测器与内模控制原理设计出抗扰动、低超调、鲁棒性的控制器。实验结果表明:在70℃温度下,存在干扰的控制精度为±0.003℃,常温下控制精度为±0.0015℃,为激光器稳定输出与高精度磁场测量奠定了基础。 展开更多

关键词 半导体激光器 交流温控 干扰观测器 内模控制 数字相敏检波

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基于嵌入式架构的井下高精度模数转换器高温测试系统设计 被引量：1

19

作者 门百永 鞠晓东 +3 位作者 乔文孝 邓林 成向阳 卢俊强 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期67-71,共5页

采用主从式结构,设计一种井下模数转换器(ADC)高温测试系统。系统主机通过以太网与嵌入式前端机互联。基于ARM7-uC linux架构的前端机主要完成温度控制、供电控制及ADC测试控制等,而后续的数据处理、显示及存储等任务由高性能上位机完... 采用主从式结构,设计一种井下模数转换器(ADC)高温测试系统。系统主机通过以太网与嵌入式前端机互联。基于ARM7-uC linux架构的前端机主要完成温度控制、供电控制及ADC测试控制等,而后续的数据处理、显示及存储等任务由高性能上位机完成。数字相敏检波算法被成功应用于ADC有效位数的快速实时计算。结果表明,测试系统可以完成高温下(175℃)ADC垂直精度、功耗的定量连续测试及失码、波形畸变等工作不稳定状态的识别,为测井仪器数据采集电路的设计、调试和性能检测提供重要的依据。 展开更多

关键词 测井仪器 高温测试 模数转换器 有效位数 嵌入式技术 网络互联 数字相敏检波

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一种抑制电路温度漂移影响的高温测量系统 被引量：1

20

作者 管国云 孙向阳 汪浩 《电子技术应用》 北大核心 2014年第11期71-74,共4页

设计了一种耐155℃高温的井下测量系统,为了满足多通道信号的测量,其前置放大电路采用分时复用的工作机制,刻度信号与目标信号通过模拟开关分时送至前置放大器。发射电流经取样后得到参考信号,运用数字相敏检波算法计算其幅度和相位,为... 设计了一种耐155℃高温的井下测量系统,为了满足多通道信号的测量,其前置放大电路采用分时复用的工作机制,刻度信号与目标信号通过模拟开关分时送至前置放大器。发射电流经取样后得到参考信号,运用数字相敏检波算法计算其幅度和相位,为分时导通的刻度信号和目标信号提供相位基准。通过对模拟通道进行实时的刻度,确保测量结果不随电路的温度漂移而发生变化。实验结果表明,该方法能有效地抑制温漂对测量系统的影响。 展开更多

关键词 测井仪 高温 温漂 数字相敏检波

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