时间与频率混合编码的防错解码方法专利检索-频率物理专利检索查询-专利查询网

时间与 频率混合编码的防错解码方法

阅读：714发布：2020-05-08

专利汇可以提供时间与频率混合编码的防错解码方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种时间与频率混合编码的防错解码方法，当地面系统给旋转导向系统传输信息时，将获取的数据与标准脉冲进行相关性比对，如果随着获取数据的增加，与标准脉冲序列的相关性也逐渐增加，当相关性达到最高点后，获取数据与标准脉冲的相关性开始下降时，则获取数据与标准脉冲的相关性最大值的点为一个脉冲点，记录该点的频率及时间，完成一个脉冲序列解析。本发明通过与频率为3ω、2ω、ω的标准脉冲信号的相关性比较，进行信号的识别，解决石油钻井仪器地面系统与旋转导向系统井下仪器的传输信号单独依靠提高阈值带来的解码率低的问题。，下面是时间与频率混合编码的防错解码方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种时间与频率混合编码的防错解码方法，其特征是包括如下步骤：
S1.获取地面系统给旋转导向系统传输的采样数据，与频率3ω的标准脉冲序列匹配，若相关性小于设定阈值时，则转入步骤S2；若相关性大于设定阈值时，则连续比较相关性，当相关性开始下降时，将相关性最大值的点确定为该信号的第一脉冲序列，标记脉冲信号频率及时间；立即跳转状态，重复以上步骤，依次找到频率3ω该信号的第二、第三、第四脉冲序列，完成一组信号的解析，退出；
S2.将已采样数据与频率3ω的标准脉冲序列匹配，当相关性小于设定阈值时，则将采样数据与频率2ω的标准脉冲序列匹配；若当采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性大于设定阈值时，则转入步骤S3；若当采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于设定阈值时，则转入步骤S7；
S3.连续比较相关性，当相关性开始下降时，标记相关性最大值的频率及时间；
S4.在设定时间段内，若已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性大于已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性，则转入步骤S5；若已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性，则转入步骤S6；
S5.确定地面传输信号的频率为2ω，将步骤S3标记的频率及时间确认为该信号频率为
2ω的第一脉冲序列，跳转状态，重复步骤S3，依次寻找该信号频率2ω的第二、第三、第四个脉冲序列，退出；
S6.确定地面传输信号的频率为ω，将步骤S3标记的频率及时间为该信号频率为ω的第一脉冲序列，跳转状态，重复步骤S3，依次寻找该信号频率ω的第二、第三、第四脉冲序列，退出；
S7.如果已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于阈值，则寻找已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性大于阈值的采样数据，标记相关性最大值时的频率及时间，则为该信号频率ω的第一个脉冲序列，跳转状态，依次寻找频率ω的第二、第三、第四个脉冲序列，退出。

说明书全文

时间与频率混合编码的防错解码方法

技术领域

[0001] 本专利涉及时间和频率混合编码与解码的技术领域，尤其涉及这种复杂编码的防错解码方法。

背景技术

[0002] 对于石油钻井仪器地面系统给旋转导向系统井下仪器传输信号，采用了时间编码，考虑到不同井况信号质量不同，为了防止码间串扰并兼顾信号传输时间，在时间编码时添加了频率因素，将信号编制成频率为ω、2ω、3ω的三种信号以应对不同井况。当信号质量较好时，为了减少信号传输时间，用频率3ω的信号传输；当信号质量较差时，信号会出现拖尾，造成码间串扰，从而需要使用频率2ω或者ω的信号。对于这种掺杂了频率的时间编码，在解码时，三种频率信号之间容易相互误解。解决上述误解码最有效的方法是提高匹配阈值，但是对于旋转导向系统，由于井下仪器与地面系统的信号传输媒介是泥浆，所以信号传输受到泥浆泵、泥浆特性、地层结构、传输距离等因素的影响，过高的匹配阈值在很多情况下会造成解码成功率低，所以只能使用较低的阈值，目前尚没有采用较低的阈值而有效解码的方法。发明内容

[0003] 为了解决石油钻井仪器地面系统与旋转导向系统井下仪器的传输信号无法采用过高的匹配阈值进行解码的问题，本发明提出了时间与频率混合编码的防错解码方法。

[0004] 一种时间与频率混合编码的防错解码方法，包括如下步骤：

[0005] S1.获取地面系统给旋转导向系统传输的采样数据，与频率3ω的标准脉冲序列匹配，若相关性小于设定阈值时，则转入步骤S2；若相关性大于设定阈值时，则连续比较相关性，当相关性开始下降时，将相关性最大值的点确定为该信号的第一脉冲序列，标记脉冲信号频率及时间；立即跳转状态，重复以上步骤，依次找到频率3ω该信号的第二、第三、第四脉冲序列，完成一组信号的解析，退出；

[0006] S2.将已采样数据与频率3ω的标准脉冲序列匹配，当相关性小于设定阈值时，则将采样数据与频率2ω的标准脉冲序列匹配；若当采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性大于设定阈值时，则转入步骤S3；若当采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于设定阈值时，则转入步骤S7；

[0007] S3.连续比较相关性，当相关性开始下降时，标记相关性最大值的频率及时间；

[0008] S4.在设定时间段内，若已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性大于已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性，则转入步骤S5；若已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性，则转入步骤S6；

[0009] S5.确定地面传输信号的频率为2ω，将步骤S3标记的频率及时间确认为该信号频率为2ω的第一脉冲序列，跳转状态，重复步骤S3，依次寻找该信号频率2ω的第二、第三、第四个脉冲序列，退出；

[0010] S6.确定地面传输信号的频率为ω，将步骤S3标记的频率及时间为该信号频率为ω的第一脉冲序列，跳转状态，重复步骤S3，依次寻找该信号频率ω的第二、第三、第四脉冲序列，退出；

[0011] S7.如果已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于阈值，则寻找已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性大于阈值的采样数据，标记相关性最大值时的频率及时间，则为该信号频率ω的第一个脉冲序列，跳转状态，依次寻找频率ω的第二、第三、第四个脉冲序列，退出。

[0012] 时间与频率混合编码在解码时，如果检测阈值低，极其容易将信号的频率检测错误。但是不同频率信号的脉冲序列时间不同，并且不同频率信号在与标准码型匹配时即使相关性都能比阈值高，相关性大小也不相同。本发明通过与频率为3ω、2ω、ω的标准脉冲信号的相关性比较，进行信号的识别，避免了单独依靠提高阈值带来的解码率低的问题。附图说明

[0013] 图1是本发明流程框图

具体实施方式

[0014] 下面结合附图对本发明做进一步描述。

[0015] 时间与频率混合编码，低匹配阈值引起的误解码有以下三种情况：

[0016] 1、频率3ω的信号误解为频率ω的信号和频率2ω的信号；

[0017] 2、频率ω的信号误解为频率2ω的信号；

[0018] 3、频率2ω的信号误解为频率ω的信号。

[0019] 本发明就是要对以上三种误解码进行解析，避免出现误解。

[0020] 地面系统与旋转导向系统通信的一组完整信号包含四个脉冲序列，每两个脉冲序列的时间间隔包含着信息，即不同的时间间隔对应着不同的指令，所以解码的核心是检测到一组信号的四个脉冲序列的频率及时间间隔。由于每组完整信号有各自的频率，所以解码软件需要自动识别每组信号频率，而对于较低的匹配阈值，信号频率极易识别错误。由于解码过程是逐个识别四个脉冲序列，而每组信号的频率是一致的，当解码出第一个脉冲序列时，信号频率及时间点便可以确认，所以该发明的核心点是如何解码出第一个脉冲序列的频率及时间点。

[0021] 传输同样的信息量，频率较高时，可以在较短时间内发送完，所以解码端在不知信号频率的情况下最先用高频标准脉冲序列与接收信号匹配。由于需要精确的捕获每个脉冲序列出现的时间才能最终得到确切的信息，所以在每次获取采样数据后都要进行一次匹配计算。

[0022] 当地面系统给旋转导向系统传输信息时，将获取的数据与标准脉冲进行相关性比对，如果随着获取数据的增加，与标准脉冲序列的相关性也逐渐增加，当相关性达到最高点后，获取数据与标准脉冲的相关性开始下降时，则获取数据与标准脉冲的相关性最大值的点为一个脉冲点，记录该点的频率及时间，完成一个脉冲序列解析。

[0023] 一种时间与频率混合编码的防错解码方法，如图1所示，包括如下步骤：

[0024] 一种时间与频率混合编码的防错解码方法，包括如下步骤：

[0025] S1.获取地面系统给旋转导向系统传输的采样数据，与频率3ω的标准脉冲序列匹配，若相关性小于设定阈值时，则转入步骤S2；若相关性大于设定阈值时，则连续比较相关性，当相关性开始下降时，将相关性最大值的点确定为该信号的第一脉冲序列，标记脉冲信号频率及时间；立即跳转状态，重复以上步骤，依次找到频率3ω该信号的第二、第三、第四脉冲序列，完成一组信号的解析，退出。

[0026] 由于不会出现频率为2ω和频率为ω的信号误解为频率为3ω的信号，但。所以一旦找到此频率的同步头，便不会是错误的解码，应快速跳转状态，避免第二个同步头的相关性如果比这个同步头相关性高，第一个同步头就会被错误抛弃，可以有效解决频率3ω信号误解为频率ω信号和频率2ω信号人问题，并减少软件复杂度。

[0027] S2.将已采样数据与频率3ω的标准脉冲序列匹配，当相关性小于设定阈值时，则将采样数据与频率2ω的标准脉冲序列匹配；若当采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性大于设定阈值时，则转入步骤S3；若当采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于设定阈值时，则转入步骤S7。

[0028] S3.连续比较相关性，当相关性开始下降时，标记相关性最大值的频率及时间。

[0029] S4.在设定时间段内，若已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性大于已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性，则转入步骤S5；若已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性，则转入步骤S6。

[0030] S5.确定地面传输信号的频率为2ω，将步骤S3标记的频率及时间确认为该信号频率为2ω的第一脉冲序列，跳转状态，重复步骤S3，依次寻找该信号频率2ω的第二、第三、第四个脉冲序列，退出。

[0031] S6.确定地面传输信号的频率为ω，将步骤S3标记的频率及时间为该信号频率为ω的第一脉冲序列，跳转状态，重复步骤S3，依次寻找该信号频率ω的第二、第三、第四脉冲序列，退出。

[0032] S7.如果已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列相关性小于阈值，则寻找已采样数据与频率ω的标准脉冲序列相关性大于阈值的采样数据，标记相关性最大值时的频率及时间，则为该信号频率ω的第一个脉冲序列，跳转状态，依次寻找频率ω的第二、第三、第四个脉冲序列，退出。

[0033] 由于频率ω的信号和频率2ω的信号会相互误解，所以已采样数据与频率2ω的标准脉冲序列匹配时无论相关性是否大于阈值，都要将采样数据与频率ω的标准脉冲序列进行匹配，并比较相关性大小。

[0034] 由于频率ω的信号和频率2ω的信号会相互误解，所以步骤S4所述的设定时间段，是指此段时间采集到的数据量合并前面一个频率2ω脉冲序列的数据量既要大于频率ω的一个脉冲序列，又必须小于频率2ω的两个脉冲序列，这样即可以防止频率ω的脉冲序列误解为频率2ω的脉冲序列，又可以去除两个频率2ω的脉冲序列合并在一起误解为频率ω的脉冲序列的可能性。

标题	发布/更新时间	阅读量
用于舱室噪声控制的车辆结构和方法	2020-05-08	857
一种中高频感应加热系统及其应用	2020-05-08	570
中高频复合波导号角	2020-05-08	896
提供参考时脉的方法	2020-05-11	338
用于无线通信系统中的同步和测量的方法和装置	2020-05-08	474
教学数据制作方法及装置以及缺陷检查方法及装置	2020-05-08	738
镜头组件调整装置及调节其的方法	2020-05-08	581
用于DC偏移降级的方法和装置	2020-05-08	263
一种DigRF传输端的帧发送处理方法及系统	2020-05-08	705
一种声音增强方法及声音增强系统	2020-05-08	697

时间与频率混合编码的防错解码方法

时间与频率混合编码的防错解码方法

技术领域

背景技术

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：