"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов "

Скачать 3.24 Mb.

Название	"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов "
страница	9/41
Тип	Отчет

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Отчет

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 41

2.2. Каналы связи, применяемые в забойных телеметрических системах

2.2.1. Сведения из теории информации о свойствах сигнала и систем телеизмерений

Основное назначение систем телеизмерений в процессе бурения скважин заключается в оперативном получении с забоя данных глубинных измерений, используемых для уточнения режима бурения с целью его оптимизации (установления оптимальной частоты вращения бура и осевой нагрузки на долото и др.), определения и корректировки направления бурения ствола, исследования геофизических характеристик геологического разреза с целью установления истинных размеров вскрытых пластов и прогнозирования их продуктивности.

Канал связи

Совокупность технических средств, служащих для передачи сообщений от источника к получателю, образует канал связи. Этими средствами являются передатчик, линия связи и приемник (рис. 2.1). Канал связи вместе с источником и получателем сообщения образует систему связи.

Назначение передающего устройства - отобразить сообщение в сигнале, наиболее удобном для передачи по длинной линии связи. Для телеизмерительных систем - это преобразование неэлектрических величин от измерительных датчиков в электрические сигналы, в вид, удобный для передачи в канал связи.

В общем случае процесс отображения сообщения в сигнале состоит из трех операций: преобразования, кодирования и модуляции. В многоканальных системах связи, обеспечивающих взаимно-независимую передачу нескольких сообщений по одной общей линии, к этим трем операциям необходимо добавить операцию формирования «многоканального» сигнала.

Линия связи - это среда, используемая для передачи сигналов от передатчика к приемнику. Информация от забоя скважины к поверхности может передаваться с помощью;

проводных линий связи, встроенных в бурильный инструмент, в том числе токоподводов электробура;
гидравлических импульсов по промывочной жидкости;
акустических импульсов по металлу трубы или по промывочной жидкости;
электромагнитных колебаний.

Независимо от того, что используется в канале в качестве агента связи (электромагнитное поле, колонна бурильных труб как упругая линия или столб промывочной жидкости), любой канал связи характеризуется затуханием сигнала вдоль линии связи [8, 47]. В простейшем случае (в однородной среде) уровень сигнала в точке приема U_пр меньше уровня сигнала передачи U_пер:

U_пр = U_пере^-^^l,

где  - коэффициент затухания, L - длина линии связи.

Пропускная способность канала связи

Реальный канал имеет определенную ширину полосы пропускания F_к, а погрешности при передаче тесно связаны с уровнем помех, который для данного канала также имеет определенную среднюю квадратическую величину U_п.э (уровень помех эквивалентный).

Если не принимается специальных мер по выделению слабых сигналов на фоне сильных помех, отклонение величины сигнала от истинного значения не может быть меньше уровня помех в канале, так что шаг квантования при передаче по каналу связи должен быть не меньше средней квадратической величины помех. Средний квадратический уровень сигнала, который может передаваться в данном канале связи, также связан с рядом причин. Обозначим этот уровень для суммы полезного сигнала и помех через U_c_.э, рассматривая его наибольший средний квадратический уровень сигнала, действующего в данном канале на входе приемника. Наибольшее число квантованных уровней сигнала в данном канале n_к = U_с.э/U_п.э.

Так как сигнал и помеха независимы, их общая средняя мощность Р_с определяется суммированием мощности сигнала и мощности помехи Р_п, а именно: Р_с = Р_с + Р_п.

С другой стороны, средние мощности пропорциональны квадратам соответствующих средних квадратических напряжений, так что

Зная ширину полосы пропускания F_к и максимально допустимое для него число уровней n_к, можно получить формулу для пропускной способности канала связи^¹:

Согласование сигнала с каналом связи

Если непрерывный источник при данной точности воспроизведения  имеет скорость создания сообщений С, то можно закодировать сообщение на выходе источника и передавать его по каналу связи с пропускной способностью С при точности воспроизведения, как угодно близкой к  (т.е. без дополнительных погрешностей в канале), если только С  С.

Это означает, что возможна передача с любой заранее заданной малой погрешностью, сколь угодно меньшей величины помех в канале, если только скорость создания сообщений меньше или равна пропускной способности канала [47]. Следует иметь в виду, что при   0 скорость создания сообщений стремится к бесконечности и к каналу предъявляются требования бесконечно большой пропускной способности.

Методы передачи при С = С сильно усложняются, появляются большие задержки во времени при кодировании и декодировании. Чем больше превышение С над С, т.е. чем ниже эффективность телеизмерительной системы, тем легче осуществить передачу и прием и тем проще аппаратура.

Реальные системы построены с весьма значительным превышением С над С. Если С < С, то принципиально неустранимы дополнительные погрешности, наблюдается потеря части информации в канале из-за помех, так что первоначальная точность воспроизведения  не сохраняется.

Данное неравенство С < С является необходимым, но недостаточным условием для согласования сигнала с каналом. Необходимо согласовать еще их частотные характеристики. Например, передача сигнала возможна только в том случае, если F < F_к, где F - частота передачи; F_к - граничная частота передачи в канале. Если это неравенство не соблюдается, то для передачи сигнала в данном канале необходимо так перекодировать сигнал, чтобы частота уменьшилась до уровня F_к. При этом неизбежно произойдет соответствующее увеличение времени передачи Т. Происходит так называемый обмен частоты сигнала на время передачи. Если, например, сигнал, записанный на магнитофонную ленту, передавать в канал, снизив вдвое скорость протяжки ленты, то, естественно, уменьшится в 2 раза и верхняя частота спектра сигнала F. При этом в 2 раза увеличится время передачи, а количество информации сохранится прежним. Возможен также обмен мощности сигнала на полосу частот или время. Увеличение мощности сигнала при сохранении уровня помех и, следовательно, шага квантования по уровню позволит соответственно увеличить число уровней и перейти к коду с большим основанием n. Код с большим основанием короче и требует меньшего времени Т для передачи.

Время передачи теперь нетрудно выразить в частоте. Физически именно за счет таких преобразований возможна передача сигналов по каналу связи с помехами с погрешностью , значительной меньшей уровня помех в канале. Если даже Р_с < Р_п, то пропускная способность канала все еще остается конечной, и если она больше или равна С, то можно получить сколь угодно малую погрешность при передаче, пока соблюдается неравенство С > C. Это приводит к удлинению времени передачи при специальных методах приема путем синхронного накопления сигнала, при котором помехи, носящие случайный характер, уменьшаются, а сигнал, носящий систематический характер, увеличивается с ростом числа циклов накопления.

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 ... 41

Похожие:

$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Сборник тестов и упражнений по биохимии Рекомендовано Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебного пособия...	$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Обеспечение экологичности предприятий автосервиса Допущено умо вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в качестве учебного пособия...
$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Борин Редактор С. Комаров Художник обложки В. Шимкевич Подготовка... Психотерапевтическое консультирование. — Спб.: Питер, 2001. — 464 с: ил. — (Серия «Золотой фонд психотерапии»)	$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Литература медицинских вузов для студентов руководство к практаческим... Допущено Департаментом образовательных медицинских учреждений и кадровой политики Министерства здравоохранения Российской Федерации...
$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Учебник для многих учебных заведений. После смерти Джефкинса книгу... Умс умо мгимо (Университет) мид РФ по связям с общественностью в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности...	$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Учебное пособие для вузов Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений
$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Учебно-методическое пособие для студентов заочного отделения Рекомендуется учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебного пособия...	$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Л. Н. Аськова, А. Н. Братийчук, Н. В. Волов, В. А. Петров неотложная... Рекомендуется Учебно-методическим объединением по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России в качестве учебного пособия...
$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Учебное пособие для модульно-рейтинговой технологии обучения Допущено... Учебное пособие предназначено для студентов, аспирантов и преподавателей вузов	$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Учебное пособие допущено Министерством образования Российской Федерации... Социальная психология малой группы: Учебное пособие для вузов. — М.: Аспект Пресс, 2001.— 318 с. ІзхШ 5-7567-0159-1
$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Акишина А. А., Акишина Т. Е. Этикет русского телефонного разговора:... С. Г. Основы межличностной и межкультурной коммуникации (английский язык) / Серия «Высшее образование». – Ростов н/Д.: Феникс, 2004....	$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Руководство по производству конкурентоспособного масличного сырья... Допущено Министерством сельского хозяйства Российской федерации в качестве дополнительного учебного пособия для студентов, агрономов,...
$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Практикум по логике утверждено Редакционно-издательским советом в качестве учебного пособия Пособие полностью соответствует Государственному стандарту РФ по дисциплине «Логика», в нем учтены особенности преподавания логики...	$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Решение Министерства образования и науки Украины о присвоении грифа... Рекомендовано Министерством образования и науки Украины в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений
$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Техническое задание на поставку геофизической лаборатории с набором... Общие требования: поставка геофизической лаборатории с набором скважинных геофизических приборов для выполнения геофизических исследований...	$\"Подготовка оригинал-макета учебного пособия для геофизических специальностей вузов \" icon$	Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного... Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов средних профессиональных учебных...

Руководство, инструкция по применению