OFDM载波通讯系统在煤层气测井中的应用

邵长东，苏中起，柴晓刚，赵 亮，梁 敏，梁 芳,王春朝

(1.中煤地质集团有限公司，北京 100041； 2.中国煤炭地质总局第一勘探局，河北邯郸 056004；3.河北力时力拓地质仪器有限公司；河北邯郸 056004)

0 引言

在煤层气勘探开发中，地球物理测井是识别煤层、分析煤岩特性，评价煤层气储层的重要手段。由于测井电缆自身结构以及长度的原因，使其传输带宽较窄。同时，目前测井电缆的数据传输中，工况复杂且多采用单载波调制技术及模拟传输技术，因此传输速率慢且误码率高，难以满足煤层气测井的传输要求。因此研究大容量、高效率、高准确度的电缆通信技术成为亟待解决的问题。

1 OFDM简介

OFDM即正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)，是多载波调制的一种。正交频分复用的基本思想是将串行数据并行地调制在多个正交的子载波上，这样可以增大码元的符号周期，提高系统的抗衰落和抗干扰能力。同时由于每个子载波的正交性，即在一个符号周期内，任何两个子载波的乘积等于零，这样即使子载波之间相互重叠，也能无失真的复原，提高了带宽的利用率。虽然每个子载波的传输速率并不高，但是所有子信道加起来将会获得很高的数据传输速率[1-4]。图1为OFDM系统原理图。

图1 OFDM系统原理图Figure 1 OFDM system principle

2 OFDM方案设计

测井电缆可用频带窄， 在频带有限的情况下要提高数据传输速率，采用OFDM调制方法是非常好的选择。在基于OFDM技术的测井电缆高速数据传输系统中，地面调制解调器和井下调制解调器是其核心模块，用来完成地面部分和井下仪器之间大量数据的高速、实时和准确传输。……