基于模式识别的窄脉宽负脉冲式下传信号解码方法及系统技术方案

本公开发明专利技术公开的基于模式识别的窄脉宽负脉冲式下传信号解码方法及系统，包括：获取由钻井液流量信息转换成的电压信号；从电压信号中提取参考信号片段；基于模式识别原理从电压信号中提取与参考信号片段波形特征相似的相似片段；基于码元解释算法，根据提取的相似片段对电压信号进行解码，获得码元信号序列；对码元信号序列进行识别，获得控制指令。从电压信号中提取了所有的相似片段，根据相似片段对电压信号进行解码，提高了解码正确率。

【技术实现步骤摘要】
基于模式识别的窄脉宽负脉冲式下传信号解码方法及系统
本专利技术涉及油钻井下传信号解码
，尤其涉及基于模式识别的窄脉宽负脉冲式下传信号解码方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。在石油钻井过程中，地面控制系统与井下工具之间高速发展的双向通讯技术，是加快钻井工程迈向自动化进程的必要环节，对复杂工况条件下实现智能钻井有着重要作用。其中下行通讯技术承担着向井下工具发送地面控制指令的工作，是实现井下工具自动操作的关键部分，这种控制指令信息一般包括方位角、井斜角和工具面角等。自石油勘探开采以来，信息通讯方式主要有四种：绝缘导线、电磁波、声波和泥浆脉冲，从传输深度、传输速率、可靠性和开发成本考虑，目前泥浆脉冲的传输方式应用最为广泛。下行通讯系统主要采用钻井液负脉冲技术来传输地面控制系统发出的下传指令信号，这种方式虽然传输比特率较低，但它传输性能可靠、可远距离传输。对于目前常用的旁通式下行通讯系统，钻井时，地面控制系统将控制信息编码成“0-1”编码指序列，通过周期性打开或关闭钻井液流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于模式识别的窄脉宽负脉冲式下传信号解码方法，其特征在于，包括：/n获取由钻井液流量信息转换成的电压信号；/n从电压信号中提取参考信号片段；/n基于模式识别原理从电压信号中提取与参考信号片段波形特征相似的相似片段；/n基于码元解释算法，根据提取的相似片段对电压信号进行解码，获得码元信号序列；/n对码元信号序列进行识别，获得控制指令。/n

【技术特征摘要】
1.基于模式识别的窄脉宽负脉冲式下传信号解码方法，其特征在于，包括：
获取由钻井液流量信息转换成的电压信号；
从电压信号中提取参考信号片段；
基于模式识别原理从电压信号中提取与参考信号片段波形特征相似的相似片段；
基于码元解释算法，根据提取的相似片段对电压信号进行解码，获得码元信号序列；
对码元信号序列进行识别，获得控制指令。


2.如权利要求1所述的基于模式识别的窄脉宽负脉冲式下传信号解码方法，其特征在于，所述的基于模式识别原理从电压信号中提取与参考信号片段波形特征相似的相似片段，包括：
将电压信号划分为多个对比片段；
计算参考信号片段与每个对比片段的欧式距离；
将多个欧式距离形成曲线；
确定曲线中除零点外的局部最小值；
根据局部最小值，确定参考信号片段的相似片段。


3.如权利要求1所述的基于模式识别的窄脉宽负脉冲式下传信号解码方法，其特征在于，采用k-means算法从电压信号的上升沿或下降沿中提取参考信号片段。


4.如权利要求1所述的基于模式识别的窄脉宽负脉冲式下传信号解码方法，其特征在于，基于码元解释算法根据相似片段对电压信号进行解码的具体过程为：
计算每个相似片段的脉宽间隔点；
计算相似片段的脉宽间隔点的实际最小脉宽；
从相似片段的中间数据点开始以最小脉宽为步长记为新的数据序列，计算序列的均值；
通过比较序列的均值与相似片段的中间数据点进行解码。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：武加锋，赵淑星，蒋建明，闫新宇，兰浩田，孟洋洋，秦冬黎，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37