EIlog06遙傳系統(tǒng)(非常規(guī)地面板)課件

EILog06遙傳系統(tǒng)原理介紹及調(diào)校維修EILog06遙傳系統(tǒng)目錄TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹概況1TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校123430k地面采集板電路介紹4430k地面采集板調(diào)校5操作6目錄TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹概況1TELC電纜傳輸系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀六十年代模擬量傳輸方式斯倫貝謝公司：MAX500阿特拉斯公司：WTC3510傳輸數(shù)據(jù)增加目前斯倫貝謝公司CTS阿特拉斯公司：WTS八、九十年代哈里伯頓公司：LOG-IQ中油測井：EILog1.概述電纜傳輸系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀六十年代模擬量傳輸方式斯倫貝謝公司：M1.概述電纜傳輸系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀表1.三家國外公司測井系統(tǒng)電纜傳輸平臺對比1.概述電纜傳輸系統(tǒng)國內(nèi)外現(xiàn)狀表1.三家國外公司測井系統(tǒng)1.概述EILog電纜傳輸系統(tǒng)研發(fā)歷程階段時間研發(fā)進程第一階段1998年－2002年樣機設計、開發(fā)、集成第二階段2003年－2006年現(xiàn)場測井試驗，改進完善和升級（硬件、訓練握手能量檢測、一次均衡）第三階段2006年-2008年小批量生產(chǎn)第四階段2009年2010第二次升級改進（硬件、傳輸方式、訓練握手相關、時鐘同步相關、自適應均衡、RS糾錯控制）第五階段2011年至今系列儀器研制（小直徑、非常規(guī)、15米，1M）1.概述EILog電纜傳輸系統(tǒng)研發(fā)歷程階段時間研發(fā)進程第一1.概述遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述遙傳中使用的幾個通訊技術

OFDM（正交頻分復用）傳輸體制由于頻帶利用率高，同時由于引入循環(huán)前綴，使信號的抗多徑效應和抗信道的群時延的能力得到大大的增強，因而也得到越來越多的人們的認同。而COFDM則是在OFDM的基礎上增加了高性能的信道編碼，進一步提高了傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

EILog測井系統(tǒng)共有地面采集與解釋、數(shù)據(jù)傳輸和井下參數(shù)測量三個平臺。其中數(shù)據(jù)傳輸平臺主要負責地面系統(tǒng)和井下儀器之間的數(shù)據(jù)交換工作。我們所研制的高速電纜傳輸平臺，在國內(nèi)首次將COFDM技術用于測井傳輸領域并取得成功，傳輸速率達到430kbps。1.概述OFDM（正交頻分復用）傳輸體制由于頻帶利用率高，同時由纜芯的直流電阻約為30歐姆/千米,分布電容約為0.1微法/千米信號頻率為MHz時分布電感約為2微亨/千米。信號傳輸頻帶寬度僅約為100Hz-150kHz。1.概述遙傳中使用的幾個通訊技術纜芯的直流電阻約為30歐姆/千米,1.概述遙傳中使用的雙相移鍵控(BPSK)調(diào)制

對電纜上傳輸?shù)男盘?采用了BDPSK數(shù)字調(diào)制技術,即二相相對(差分)相移鍵控調(diào)制技術(圖2)。其特點是:每一碼元對應的載波相位變化不是以固定相位作為參考,而是以前一個碼元對應的相位為參考。當傳輸數(shù)字信號“1”時,碼元對應的載波相位相對于前一碼元不變化;為“0”時,碼元對應的載波相位相對于前一碼元產(chǎn)生180°相移。遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述雙相移鍵控(BPSK)調(diào)制遙傳中使用的四相移鍵控(QPSK)調(diào)制

QPSK有四種相移0°、90°、180°和270°，分別代表兩位信息00、10、11和01。與BPSK相比較，QPSK的傳輸速率可增大一倍。

遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述四相移鍵控(QPSK)調(diào)制遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述正交振幅調(diào)制(QAM):是一種在兩個正交載波上進行幅度調(diào)制得調(diào)制方式遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述正交振幅調(diào)制(QAM):12OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)即正交頻分復用技術，實際上OFDM是MCMMulti-CarrierModulation，多載波調(diào)制的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子信道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾ICI。1.概述遙傳中使用的幾個通訊技術12OFDM(OrthogonalFrequenc通信電纜的幅頻特性圖如下圖一所示，其幅度的損耗隨著頻率的增加而迅速增大，從而使得在這一段電纜上使用常規(guī)的通信模式不能達到較高的數(shù)據(jù)傳輸速率或不能在較長的電纜上傳輸數(shù)據(jù)。這是由于常規(guī)的傳輸模式需要整個信道帶寬內(nèi)是平坦的信道特性，或通過一系列均衡處理，可以將信道整理為平平坦信道。

而OFDM由于將信道劃分為許多均勻的子帶，就不需要對不平坦信道進行復雜的均衡處理，而且OFDM技術可以通過對整個信道使用灌水定理，增減整個信道的通信能力。1.概述遙傳中使用的幾個通訊技術通信電纜的幅頻特性圖如下圖一所示，其幅度的損耗隨著頻■正交頻分復用（OFDM）——原理

OFDM就是一種并行傳輸系統(tǒng)，它的基本原理就是把所傳輸?shù)母咚贁?shù)據(jù)流分解N個子比特流,每個子比特流具有較低的傳輸率,用N個低速數(shù)據(jù)流調(diào)制N個子載波，調(diào)制之后的N個子載波信號相加后并行傳輸。通過選擇合適的頻率間隔,保證所有N個子載波相互保持正交，接收端就能夠根據(jù)特定的正交性約束來區(qū)分各個子載波。

■正交頻分復用（OFDM）——原理15圖6.OFDM調(diào)制原理框圖1.概述遙傳中使用的幾個通訊技術15圖6.OFDM調(diào)制原理框圖1.概述遙傳中使用的幾個通16圖3.完成一個載波的調(diào)制1.概述遙傳中使用的幾個通訊技術16圖3.完成一個載波的調(diào)制1.概述遙傳中使用的幾17圖4.完成多個載波的調(diào)制1.概述遙傳中使用的幾個通訊技術17圖4.完成多個載波的調(diào)制1.概述遙傳中使用的幾18圖5.完成多個載波的調(diào)制1.概述遙傳中使用的幾個通訊技術18圖5.完成多個載波的調(diào)制1.概述遙傳中使用的幾19圖7.一個真實的多載波合成1.概述19圖7.一個真實的多載波合成1.概述■正交頻分復用（OFDM）——優(yōu)勢（1）頻譜利用率高：OFDM信號由N個載波信號疊加而成，每個信號頻譜為

sinc函數(shù)并且與相鄰信號頻譜有1/2重疊。（2）抗干擾能力強：插入保護間隔CP消除碼間串擾。（3）易于進行調(diào)制和解調(diào)：各子信道中的正交調(diào)制和解調(diào)可以通過IDFT和DFT

方法來實現(xiàn)，對于子載波數(shù)目較大的系統(tǒng)，可通過IFFT和FFT實現(xiàn)。OFDM信號頻譜插入保護間隔CP消除碼間串擾■正交頻分復用（OFDM）——優(yōu)勢OFDM信號頻譜插入保護間遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述循環(huán)冗余校驗碼CRCCRC校驗碼的基本思想是利用線性編碼理論，在發(fā)送端根據(jù)要傳送的k位二進制碼序列，以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個校驗用的監(jiān)督碼（既CRC碼）r位，并附在信息后邊，構成一個新的二進制碼序列數(shù)共(k+r)位，最后發(fā)送出去。在接收端，則根據(jù)信息碼和CRC碼之間所遵循的規(guī)則進行檢驗，以確定傳送中是否出錯。

CRC的本質是模-2除法的余數(shù)，采用的除數(shù)不同，CRC的類型也就不一樣。通常，CRC的除數(shù)用生成多項式來表示。最常用的CRC碼的生成多項式有CRC16,CRC32.

遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述循環(huán)冗余校驗碼CRC遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述RS編譯碼EILog系統(tǒng)遙傳平臺采用的是（９6，７２）RS碼遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述RS編譯碼EILog系統(tǒng)遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述擾碼和解擾主要目的如下：①便于提取比特定時信息。因為當數(shù)字基帶信號出現(xiàn)較長的連“0”（或連“1”）序列時，接收端不能順利地提取比特定時信息。將數(shù)字信息序列作”隨機化“處理（擾碼）后，就能限制連“0”（或連“1”）碼長度，從而有利于提取比特定時信息；②使信號頻譜擴散。因為當數(shù)字基帶信號是周期不長的周期信號時，其頻譜集中，并含有相當大的線譜，從而易于造成對其他系統(tǒng)的干擾。經(jīng)擾亂后，數(shù)字基帶信號具有偽隨機性質，其頻譜將分散，上述干擾程度就會降低。

遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述擾碼和解擾遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述同步：位同步和幀同步

位同步又稱為碼元同步。在數(shù)字通信系統(tǒng)中，任何消息都是通過一連串碼元序列傳送的，所以接收時需要知道每個碼元的起止時刻，以便在恰當?shù)臅r刻進行取樣判決。目前最常用的位同步方法是直接法，即接收端直接從接收到的碼流中提取時鐘信號、作為接收端的時鐘基準，去校正或調(diào)整接收端本地產(chǎn)生的時鐘信號，使收發(fā)雙方保持同步。

幀同步：在數(shù)字通信中，信息流是用若干碼元組成一個幀。在接收這些數(shù)字信息時，必須知道這些幀的起止時刻，否則接收端無法正確恢復信息。對于數(shù)字時分多路通信系統(tǒng)，在發(fā)送端必須提供每幀的起止標記，在接收端檢測并獲取這一標志的過程，稱為幀同步；實現(xiàn)幀同步的方式包括外同步法，即由發(fā)送端發(fā)送專門的同步信息（常被稱為導頻），接收端把這個導頻提取出來作為同步信號的方法，稱為外同步法；遙傳中使用的幾個通訊技術1.概述同步：位同步和幀同步1、概述430K遙傳系統(tǒng)結構圖

地面430K信號采集板TELC6306電纜遙測短節(jié)1、概述430K遙傳系統(tǒng)結構圖地面430K信號采集板T技術指標信號傳輸方式：半雙工方式；信號調(diào)制方式：COFDM；信號傳輸速率：430kb/s；字長：16位/字；信號帶寬：150kHz；精度：誤碼率<10-7（通過7000米測井電纜與井下遙測短節(jié)相連后的總體指標）；井下儀器總線：CAN總線；纜頭電源電壓：AC220

20V50Hz；儀器內(nèi)電源輸出工作電壓：

12V；

5V；CAN5V；＋3.3V。

1、概述技術指標信號傳輸方式：半雙工方式；1、概述■430K遙傳系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)數(shù)據(jù)流程1、概述■430K遙傳系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)數(shù)據(jù)流程1、概述2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

TELC6306結構示意圖電源變壓器電容包電纜驅動板電源板方式變壓器調(diào)制解調(diào)板CAN接口板2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹TELC6306TELC6306原理框圖

（1）命令接收電路（2）數(shù)據(jù)發(fā)送電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

TELC6306原理框圖（1）命令接收電路（2）數(shù)據(jù)發(fā)送電各部分工作原理及功能介紹電源變壓器2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

（1）電源變壓器——±12V、±5V、＋3.3V、CAN5V、24V

各部分工作原理及功能介紹電源變壓器2、TELC6306電纜各部分工作原理及功能介紹（2）電源板和電容包——±12V、±5V、＋3.3V、CAN5V、24V

電容包電源板2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（2）電源板和電容包——±12V、±各部分工作原理及功能介紹（3）方式變壓器井下T5方式變壓器地面T5方式變壓器地面組件七芯電纜方式變壓器2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（3）方式變壓器井下T5方式變壓器地各部分工作原理及功能介紹（3）方式變壓器井下T5方式變壓器地面T5方式變壓器七芯電纜2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

纜芯分配：纜芯1和4給井下提供220V交流電源；纜芯2和6、3和5用于傳輸遙傳信號；纜芯7用于傳輸自然電位信號；用幻象供電向井下提供推靠電源。各部分工作原理及功能介紹（3）方式變壓器井下T5方式變壓器地各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

調(diào)制解調(diào)板

包括接口電路、電源電路、DSP主控電路、FPGA控制電路、AD電路、DA電路、開關控制電路和CAN總線電路等。

2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板調(diào)制解調(diào)板

命令接收電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

命令接收電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹各各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■電源電路—±12V,±5V,＋3.3V和＋1.25V2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■電源電路—±各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■接收+模擬開關電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■接收+模擬開各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■放大+濾波+AD電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■放大+濾波+各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■FPGA電路

存儲和加載FPGA程序。電源濾波電路。FPGA的I/O口電路。FPGA主要完成向前糾錯編碼的譯碼、CAN總線CPU集成、雙口RAM集成、數(shù)據(jù)AD/DA轉換、控制時序產(chǎn)生、采樣時鐘鎖相環(huán)和保溫瓶溫度采集等。電路中的4.096M晶振主要是提供整個系統(tǒng)的基本時鐘，其輸出提供給FPGA，然后由FPGA通過分頻等措施產(chǎn)生整個儀器所需要的各種時鐘。2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■FPGA電路各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■FPGA電路——fpga_config電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■FPGA電路各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■FPGA電路——fpga_power電路（3.3V、1.2V）2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■FPGA電路各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■FPGA電路——fpga_io電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■FPGA電路各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■DSP電路DSP主要完成井下與CAN儀器總線數(shù)據(jù)交換、井下數(shù)據(jù)的擾碼、OFDM調(diào)制解調(diào)、幀格式形成、電纜特性預斜等工作。其中OFDM調(diào)制解調(diào)是整個DSP的關鍵，它包括編碼映射，系統(tǒng)幀同步、訓練、握手、均衡、RS校驗、FFT等部分的軟件。2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■DSP電路各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■DSP電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■DSP電路2各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■CAN總線協(xié)議電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

下發(fā)命令各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■CAN總線協(xié)

數(shù)據(jù)發(fā)送電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

數(shù)據(jù)發(fā)送電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹各各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■CAN總線協(xié)議電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

上傳數(shù)據(jù)各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■CAN總線協(xié)各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■DA電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■DA電路2、各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板

■前置放大電路2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（4）井下調(diào)制解調(diào)板■前置放大電路各部分工作原理及功能介紹（5）電纜驅動板

電纜驅動板2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

各部分工作原理及功能介紹（5）電纜驅動板電纜驅動板2、T各部分工作原理及功能介紹（6）CAN接口板

2、TELC6306電纜遙測短節(jié)電路介紹

CAN接口板CAN接口板在遙傳儀器中主要負責三參數(shù)數(shù)據(jù)、電極系數(shù)據(jù)、自然電位數(shù)據(jù)和補償中子數(shù)據(jù)的采集，同時實現(xiàn)對自然電位繼電器的選通控制。各部分工作原理及功能介紹（6）CAN接口板2、TELC63、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校遙傳系統(tǒng)工作流程3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校遙傳系統(tǒng)工作流程3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校

儀器故障維修，首先要分清故障部分，是數(shù)據(jù)上傳還是命令下發(fā)問題，是井下遙傳短節(jié)的問題還是430k地面采集板的問題。調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題可能的原因地面握手訓練燈不亮，即不握手、不訓練、不通訊。（1）井下遙傳短節(jié)發(fā)送電路不通。（2）430k地面采集板接收電路有誤。地面握手訓練燈不亮，且接線箱體2#-6#或3#-5#纜心無上傳信號。

井下遙傳短節(jié)發(fā)送電路不通。地面握手訓練燈不亮，且接線箱體2#-6#或3#-5#纜心有上傳信號。430k地面采集板接收電路不通。地面握手訓練燈約幾秒閃爍一次，說明井下發(fā)送電路正常。（1）430k地面采集板發(fā)送電路不通。（2）井下遙傳短節(jié)接收電路不通。（3）430k地面采集板接收信號幅度不合適。地面握手訓練燈閃爍正常，約100ms一次，但通訊燈不閃爍。（改進版遙傳不存在此項問題）（1）地面或井下接收幅度不合適，需通過調(diào)節(jié)增益控制來保證進AD的信號為2-4v。（2）地面VCO電路工作異常。3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校儀器故障維修，3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校井下遙傳短節(jié)調(diào)試與維修（1）數(shù)據(jù)發(fā)送電路檢測

整個電纜傳輸平臺工作是從井下發(fā)送開始的，上電后井下先發(fā)送握手信號，因此井下調(diào)試時，可以先單獨進行發(fā)送電路的調(diào)試。發(fā)送電路是由調(diào)制解調(diào)板和電纜驅動板共同完成。首先檢測各板電源是否正常。3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校井下遙傳短節(jié)調(diào)試與維修3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校CONTROL_T

控制信號井下上傳握手信號3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校CONTROL_T井下3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校（2）接收電路檢測

儀器和地面通過電纜連接，加電。井下發(fā)送電路正常，和地面握手后，井下會接收到地面握手信號。地面下發(fā)握手信號井下上傳握手信號地面下發(fā)握手信號CONTROL_R控制信號3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校（2）接收電路檢測3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校地面下發(fā)握手信號CONTROL_R控制信號3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校地面下發(fā)CONTROL3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題可能的原因電源電壓（1）電源電路的各電感是否有壞的。（2）AD、DA芯片壞，發(fā)燙，導致將±5V電源拉小。發(fā)送電路無輸出或輸出波形失真（1）如果OPA211沒有輸入波形，則要自OPA211向前依次檢查模擬開關、DA、FPGA和DSP。（2）輸出正弦波形失真，可能是DA某位輸入數(shù)字波形錯誤。DA芯片（LTC1668）的26腳無時鐘輸入，說明是FPGA芯片工作不正常（1）4.096MHz晶振虛焊或是晶振損壞。（2）FPGA芯片壞，這種情況很少。DA芯片（LTC1668）的26腳有時鐘輸出，但各數(shù)據(jù)腳無輸入波形，說明是DSP工作不正常（1）最經(jīng)常出現(xiàn)的原因是FLASH芯片與管座之間接觸不好，或是FLASH管座與DSP各腳之間有虛焊導致FLASH向DSP中加載程序失敗。（2）40M晶振損壞或是晶振電源腳或輸出腳有虛焊導致DSP工作不正常。（3）DSP與FPGA芯片之間DMAR1~2、DMAG1~2有虛焊或與地短連。（4）FPGA芯片壞，這種情況很少。（5）FPGA芯片與DA芯片相連的數(shù)據(jù)管腳有虛焊，但這僅適用于DA芯片個別數(shù)據(jù)管腳無輸入信號的情況。（3）調(diào)試常見問題匯總3、TELC6306電纜遙測短節(jié)調(diào)校調(diào)試過程中出現(xiàn)的4、

430k地面采集板電路介紹430k地面采集板改進升級●硬件升級：程控放大器、AD/DA、FPGA和DSP、PCI9054等；●軟件升級：自動增益控制、chu序列訓練握手、NCO數(shù)控振蕩器時鐘同步等;常規(guī)430K信號采集板非常規(guī)430K信號采集板4、430k地面采集板電路介紹430k地面采集板改進升級4、

430k地面采集板電路介紹電路框圖

CPCI

COFDM調(diào)制解調(diào)DSPADSP-TS101

40MHz晶振電源功放PA12方式變壓器電纜地面430K信號采集板

D/A

調(diào)制解調(diào)FPGA（EP3C120）A/D濾波器電路接收程控放大

井下上傳數(shù)據(jù)恢復為原始數(shù)據(jù)井下儀

前端機采集地面下發(fā)命令（1）地面接收電路（2）地面發(fā)送電路發(fā)送程控放大(PCI9054)編碼調(diào)制為下發(fā)命令4、430k地面采集板電路介紹電路框圖CCOFDM調(diào)4、

430k地面采集板電路介紹各部分工作原理及功能介紹（1）電源電路—±12V,±5V,＋3.3V，＋1.2V和2.5V4、430k地面采集板電路介紹各部分工作原理及功能介紹（4、

430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----接收放大+模擬開關+程控放大●模擬開關：HI5051→ADG1411；●程控放大器：AD526→THS7001;●程控方式：手動→上電自動調(diào)整技術。4、430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----接收4、

430k地面采集板電路介紹（2）接收電路-濾波電路●濾波電路：濾波器HA4602→OPA211運放四階切比雪夫濾波器。4、430k地面采集板電路介紹（2）接收電路-濾波電路●4、

430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----AD轉換●AD轉換芯片：LTC1414I→AD7671；●AD7671：16-BitADC；1MSPS；4、430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----AD4、

430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----FPGA電路:主要完成RS編碼、控制數(shù)據(jù)AD/DA轉換、控制時序產(chǎn)生、采樣時鐘鎖相環(huán)等。

存儲和加載FPGA程序。電源濾波電路。FPGA的I/O口電路?！馞PGA：EP1C12→EP3C120（BGA球形封裝）;4、430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----FP4、

430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----FPGA電路■FPGA電路——fpga_config電路：存儲和加載FPGA程序●程序存儲器：EPCS16(16Mbit)→EPCS64(64Mbit）4、430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----FP4、

430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----FPGA電路■FPGA電路——fpga_power電路：電源濾波電路●DVDD(3.3V)：FPGA的I/O;●DVDDINT(1.2V)：FPGA內(nèi)核;●DVDDPLL(2.5V)：FPGA內(nèi)部鎖相環(huán)PLL;4、430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----FP4、

430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----FPGA電路■FPGA電路——fpga_io電路：I/O接口電路●I/O：AD/DA/DSP/PCI9054等。4、430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----FP4、

430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----DSP電路●FLASH程序存儲器：SST39VF040→AM29LV128M?！鯠SP電路——FLASH程序存儲器4、430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----DS4、

430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----DSP電路●ADSP21060L→ADSP-TS101SAB1Z-1（BGA封裝）●兩個關鍵信號:用于判斷DSP焊接是否良好。

Ts101_RESET（復位、正常為高）

Ts101_BMSn(片選、導片成功后為高)■DSP電路——DSP4、430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----DS4、

430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----CPCI總線接口模塊PCI9054●PCI9054是美國PLX公司生產(chǎn)的PCI總線通用接口芯片，完成PCI總線到本地LOCAL總線的橋接。該芯片具有通用性，省去了考慮太多復雜的PCI總線規(guī)范?！馪CI9054對外提供了三個接口：PCI總線接口、LOCAL總線接口和EEPROM接口。PCI9054在PCI總線到本地LOCAL總線之間傳遞數(shù)據(jù)和信息；EEPROM用來存放配置信息，完成啟動時9054板卡的“即插即用”功能。4、430k地面采集板電路介紹（2）接收電路----CP4、

430k地面采集板電路介紹電路框圖

CPCI總線

COFDM調(diào)制解調(diào)DSP（ADSP21060）

ROM40MHz晶振

電源功放PA12方式變壓器電纜地面調(diào)制解調(diào)板

D/A

調(diào)制解調(diào)FPGA（EP3C120）A/D濾波器電路接收程控放大

井下數(shù)據(jù)恢復為原始數(shù)據(jù)井下儀

前端機采集地面下發(fā)命令（1）地面接收電路（2）地面發(fā)送電路發(fā)送程控放大(PCI9054)編碼調(diào)制為下發(fā)命令4、430k地面采集板電路介紹電路框圖CPCI總線C4、

430k地面采集板電路介紹（3）

發(fā)送電路——DA電路●DA轉換芯片：LTC1668

→AD5546；●AD5546：16-BitADC；1MSPS；–40℃to+125℃。4、430k地面采集板電路介紹（3）發(fā)送電路——DA電4、

430k地面采集板電路介紹（3）

發(fā)送電路——程控放大+PA12驅動+模擬開關4、430k地面采集板電路介紹（3）發(fā)送電路——程控放5、

430k地面采集板調(diào)校調(diào)試常見問題匯總調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題可能的原因向采集箱體中插入430K遙傳地面板后，前端無法正常識別（1）Vxworks使用錯誤。（1）430K板與其它采集板中斷沖突。（2）PCI9054接口電路上拉電阻排有虛焊或短連。電源工作不正常（1）CPCI接口電源輸入不正常，或調(diào)試加長板兩端導線有斷路造成電源不能正常輸入至改板。（2）PME5218或AIC117A轉換芯片壞。（3）AD/DA或其他芯片損壞將供電電源拉下來。

地面握手訓練燈不亮，即不握手、不訓練、不通訊，說明是地面接收電路工作不正常（井下遙傳短節(jié)正常的前提下）（1）首先檢查確認Ts101_RESET（復位信號）和Ts101_BMSn（片選信號）是否正常，判斷DSP程序是否加載成功。

a.若上述兩信號不正常，說明是DSP或者FPGA焊接有問題（無鉛芯片高溫焊溫度不夠造成）。(2)檢查AD或DA時鐘信號，判斷FPGA是否正常工作。若DSP/FPGA均工作正常，需進一步檢測前接收通道。（3）接收電路“放大+模擬開關+程控放大+濾波電路+AD轉換”某個芯片有問題需進一步判斷。5、430k地面采集板調(diào)校調(diào)試常見問題匯總調(diào)試過程地面握手訓練燈閃爍，但閃爍頻率慢。說明是地面下發(fā)通路工作不正常（1）首先檢查確認Ts101_RESET（復位信號）和Ts101_BMSn（片選信號）是否正常，判斷DSP程序是否加載成功。（2）下發(fā)通路“DA轉換+程控放大+PA12驅動+模擬開關”某個芯片有問題需進一步判斷。

通訊正常后，有連續(xù)誤碼現(xiàn)象（1）加電后30s內(nèi)的出錯，但以后未有出錯累加，說明是在握手訓練過程中產(chǎn)生，這對正常通訊無影響。（2）AD芯片工作性能