数据传输系统

2.2 QAM编码规则
QAM 正交幅度调制
Quadrature Amplitude Modulation
将两个频率相同相位差为90 度的正交信号分别调幅。 设每个信号幅度两个状态， 相位量状态，形成16QAM则每个 周期传输4个二进制位。
制作:武洪涛
2.3 DMT编码规则
制作:武洪涛
Asymmetric Digital Subscriber Line （ 非对称数字用户线路）
数据传输流程演示
1234 PC 操作 平台 1010 地面编码 1010 地面解码 井下解码
制作:武洪涛
测井电缆
1010 井下编码
电缆传输状态 ABCD 1010 井下仪器
0101
5 6 7 8 9
井下仪器完成数据采集 传输数据到井下编码电路 传输数据到地面解码电路 传输数据到计算机 传输数据到显示器
测井数据传输系统
1 测井数据传输系统组成 2 数据传输编码方法 3 数据传输的主要问题 4 信道的构成 5 实验箱电路
1 测井数据传输系统组成
制作:武洪涛
测井数据传输系统有地面编码解码电路、 测井电缆、 井下编码解码电路三部分组成，在地面操作记录系统 和井下仪器之间构成信息交换桥梁。
2 编码方法
TRAN-2P3S
C D
信道实验电路
5 信道的构成-信道补偿
补偿后 5000M -3dB 通频带 25.8K 100K -11.6dB
制作:武洪涛
VALUE=12 U1:A(V+)
4
5000M
TR1(S1)
R8
500
3 2
U1:A
1 (A) TL084 A B
R1 TR1
S1 P1
R2
80
80
C1
3000M -3dB 3.46KHz 5000M -3dB 1.26KHz 7000M -3dB 664Hz
TR1(S1)
5000M 100K -38dB
R2
X*16
R1 TR1
S1 P1
X*16
TR2
P1 S1
TR2(S1) A B
C1 R5
X*16 X*0.16uF
S3
P2
R6
X*16
P2
S3
TRAN-2P3S
3 测井电缆数据传输系统
数据传输流程演示
0101 PC 操作 平台 0101 地面编码 0101 井下解码
制作:武洪涛
测井电缆 地面解码
电缆传输状态
井下编码
ABCD 井下仪器
0101
1 2 3 4
输入命令到计算机 传输命令到地面编码电路 传输命令到井下解码电路 传输命令到井下仪器
3 测井电缆数据传输系统
HDB3码：+1 0 0 0 +V -1 0 0 0 -V+1 -1 0 0 0 -V +1 -1
2.4 HDB3解码
HDB3码的特点
制作:武洪涛
1 由HDB3码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低 频分量; 2 HDB3中连0串的数目至多为3个，易于提取定时信号。 3 编码规则复杂，但译码较简单。
解码规则
1 从收到的符号序列中找到破坏极性交替的点，可以断定 符号及其前面的3个符号必是连0符号，从而恢复4个连码; 2 再将所有的-1变换成+1后，就可以得到原消息代码
2.5 OFDM编码
制作:武洪涛
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术 OFDM是MCM(Multi Carrier Modulation)，多载波 调制的一种。 OFDM技术由MCM（Multi-Carrier Modula...
6 实验箱-总体结构
数据 采集 模块 测量 信号 井下 总线 内部电源 井下仪器供电 总线 接收补偿模块 编码 解码 模块 电缆 驱动 模块 电缆 模拟 模块 7芯 10 接收补偿模块 电源 模块 Baidu Nhomakorabea缆 驱动 模块
制作:武洪涛
编码 解码 模块
PC 接口 总线
电源 模块
内部电源 电源
地面 供电
井下电路 电缆模拟电路 总线 总线 图 1 数据传输系统框图 总线
4 传输过程的问题
制作:武洪涛
信道有限，如何快速、可靠地传输更多 的数据位 1 信道编码 2 信源编码，数据压缩 3 提高信道利用率 4 提高抗干扰能力
5 信道的构成-电缆特性 制作:武洪涛
5 信道的构成-对地
1 了解电缆特性对传输信号的影响。 2 选择适合传输的信号波形。
7# 1#
制作:武洪涛 2# 3# 4# 5# 10#
三阶高密度双极性码（简称HDB3码）
（High Density Bipolar of Order 3）
制作:武洪涛
1 先将消息代码变换成AMI码，若AMI码中连0的个数小于4,此时的AMI 码就是HDB3码; 2 若连出现4个0,则将第4个0变换成1，极性与前面的1相同; 3 相邻V符号之间有偶数个非0符号时，再将该小段的第1个0变换成+B 或-B,符号的极性与前一非零符号的相反，并让后面的非零符号从符 号开始再交替变化。 例如: 消息代码: 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 AMI码: +1 0 0 0 0 -1 0 0 0 0+1 -1 0 0 0 0 +1 -1 HDB3码：+1 0 0 0 +V -1 0 0 0 -V+1 -1 +B 0 0 +V -1 +1
6#
5 信道的构成-差动
制作:武洪涛
5 信道的构成-信道特性
W7-12.7-BPP 每千米 R=31.3 C=0.16uF 3000米 96欧姆0.47uF W7-11.8-BPP 每千米 R=33.0 C=0.16 7500米 247欧姆 1.2uF X=3 X=4 X=5 X=6 X=7
制作:武洪涛
1 2 3 4 5 6 3700 3506 双极性脉冲编码 8K 3700 3508 曼彻斯特编码 20K CSU WTS 双相位编码100K 5700 WTS AMI曼彻斯特编码 230K MAX500 WTS QAM编码 500K DTM编码 离散多音频编码 HDB3编码 3阶高密度双极性编码 OFDM编码 正交频分复用
0.8uF
P1
S1
2k
R3
5K
11
TR2
R7
U1:A(V-) VALUE=-12
R4
5K
C D
S3
P2
R5
80
R6
80
P2
S3
TRAN-2P3S
TRAN-2P3S
C2 R9
200 40n
5 信道的构成-信号补偿
在发送前滤掉部分低频分量
发送：10K 30K 10:3.3
制作:武洪涛
发送10K 30K 10:10 接收 1.5:0.5
WTS Wireline Telemetry System 电缆遥测系统
制作:武洪涛
2.1 AMI编码规则
制作:武洪涛
AMI(Alternative Mark Inversion) 信号交替反转码
编码规则 消息代码中的0 传输码中的0 消息代码中的1 传输码中的+1、-1交替 例如: 消息代码:1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 AMI码: +1 0 -1 0 +1 0 0 0 -1 0 +1 -1 +1 AMI码的特点: 1 由AMI码确定的基带信号中正负脉冲交替，而0电 位保持不变;所以由AMI码确定的基带信号无直流分量 ，且只有很小的低频分量; 2 不易提取定时信号，由于它可能出现长的连0串。
井下供电 总线 地面电路
6 实验箱-井下
制作:武洪涛
6 实验箱-地面
制作:武洪涛
实验报告
1 2 3 4 5 测井数据传输系统的组成 测井数据传输过程 PCM3506的信道构成 AMI码的编码规则 3506测井数据传输系统的帧格式
制作:武洪涛
ADSL可在5km 的范围内，在一对铜缆双绞线上提 供最高1Mbps的的上行速率和最高8Mbps的下行速 率（也就是我们通常说的带宽），能同时提供话 音和数据业务。 ADSL采用DMT（离散多音频）技术，将原来电话 线路4kHz到1.1MHz频段划分成256个频宽为 4.3125kHz的子频带。
2.4 HDB3编码