李忠伟，王瑞和，房 军

(1.中国石油大学 石油工程学院，山东 青岛 266555;2.中国石油大学 石油工程教育部重点实验室，北京 102249)

钻井液连续波传输的OQPSK调制原理与性能分析

李忠伟1，王瑞和1，房 军2

(1.中国石油大学 石油工程学院，山东 青岛 266555;2.中国石油大学 石油工程教育部重点实验室，北京 102249)

基于无线随钻测量对高传输速率和高可靠性的需要，提出钻井液连续波信号的OQPSK调制方式。分析QPSK的延迟正交调制与相干解调原理，研究输入比特序列相位矢量图的变化;依据连续波的产生原理，分析转阀调整相位的转动机制、调整相位时信号波形与转速变化的关系、OQPSK连续波系统的信息速率、频带利用率和误码率，并进行仿真。结果表明:OQPSK消除了π弧度的相位变化，属于恒包络调制，适合低信噪比的钻井液信道，同时简化了相位调整的复杂度，降低了发生器的设计难度;对于π/2和3π/2的相位变化转阀分别适合采用“减速－加速”和“加速－减速”的转动方式调整;采用位置闭环与速度闭环相结合的电机控制方式，既可获得相位稳定的信号，又可减小电机的动态扭矩;在相同载频和信噪比条件下，OQPSK的信息速率和频带利用率是二相键控系统的两倍，可改善无线随钻测量系统的传输性能。

钻井液;连续波;信号调制;偏移四相键控;控制逻辑;系统性能

目前，钻井液连续波信息传输技术是随钻测量系统中的主流技术［1-2］，也是地质导向钻井中实现井下与地面之间数据高速传输的主要途径［3］。……