EIlog06遥传系统(非常规地面板)

1、目 录TELC6306TELC6306电缆遥测短节电路介绍电缆遥测短节电路介绍概况概况1TELC6306TELC6306电缆遥测短节调校电缆遥测短节调校123430k430k地面采集板电路介绍地面采集板电路介绍 4430k430k地面采集板调校地面采集板调校 5操作操作 6六十年代模拟量传输方式六十年代模拟量传输方式斯伦贝谢公司：斯伦贝谢公司：MAX500MAX500阿特拉斯公司：阿特拉斯公司：WTC3510WTC3510传传输输数数据据增增加加目前目前斯伦贝谢公司斯伦贝谢公司CTSCTS阿特拉斯公司：阿特拉斯公司：WTSWTS八、九十年代八、九十年代哈里伯顿公司：哈里伯顿公司：LOG-IQL

2、OG-IQ中油测井：中油测井：EILogEILog表表1. 1. 三家国外公司测井系统电缆传输平台对比三家国外公司测井系统电缆传输平台对比阶段阶段时间时间研发进程研发进程第一阶段第一阶段19981998年年20022002年年样机设计、开发、集成样机设计、开发、集成第二阶段第二阶段20032003年年20062006年年现场测井试验，改进完善和升级现场测井试验，改进完善和升级（硬件、训练握手能量检测、一次均衡）（硬件、训练握手能量检测、一次均衡）第三阶段第三阶段20062006年年-2008-2008年年小批量生产小批量生产第四阶段第四阶段20092009年年20102010第二次升级改进（硬

3、件、传输方式、训练第二次升级改进（硬件、传输方式、训练握手相关、时钟同步相关、自适应均衡、握手相关、时钟同步相关、自适应均衡、RSRS纠错控制）纠错控制）第五阶段第五阶段20112011年至今年至今系列仪器研制（小直径、非常规、系列仪器研制（小直径、非常规、1515米，米，1M1M）缆芯的直流电阻约为缆芯的直流电阻约为30 欧姆欧姆/千米千米 ,分布电容约为分布电容约为0.1微法微法/千米千米 信号频率为信号频率为MHz 时分布电感约为时分布电感约为2 微亨微亨/千米。千米。信号传输频带宽度仅约为信号传输频带宽度仅约为100 Hz- 150 kHz。 y 2121bbaa (0011) (00

4、10) (0001) (0000) (0111) (0110) (0101) (0100) (1011) (1010) (1001) (1000) (1111) (1110) (1101) (1100) 1a 2a x 3 1 1 3 0 0 1 1 0 1 0 1 1b 2b 3 1 1 3 1 1 1 0 0 0 1 0 1212 OFDM(Orthogonal Frequency Division OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)Multiplexing)即正交频分复用技术，实际上即正交频分复用技术，实际上OFDMOFDM是

5、是MCM MCM Multi-Carrier ModulationMulti-Carrier Modulation，多载波调制的一种。其主要，多载波调制的一种。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰样可以减少子信道之间的相互干扰 ICI ICI 。 通信电缆的幅频特性图如下图一所示，其幅度的损耗随着频

6、率的通信电缆的幅频特性图如下图一所示，其幅度的损耗随着频率的增加而迅速增大，从而使得在这一段电缆上使用常规的通信模式不能增加而迅速增大，从而使得在这一段电缆上使用常规的通信模式不能达到较高的数据传输速率或不能在较长的电缆上传输数据。这是由于达到较高的数据传输速率或不能在较长的电缆上传输数据。这是由于常规的传输模式需要整个信道带宽内是平坦的信道特性，或通过一系常规的传输模式需要整个信道带宽内是平坦的信道特性，或通过一系列均衡处理，可以将信道整理为平平坦信道。列均衡处理，可以将信道整理为平平坦信道。 而而OFDMOFDM由于将信道划分为许多均匀的子带，就不需要对不平坦信由于将信道划分为许多均匀的子

7、带，就不需要对不平坦信道进行复杂的均衡处理，而且道进行复杂的均衡处理，而且OFDMOFDM技术可以通过对整个信道使用灌水技术可以通过对整个信道使用灌水定理，增减整个信道的通信能力。定理，增减整个信道的通信能力。正交频分复用（正交频分复用（OFDMOFDM）原理原理 OFDM OFDM 就是一种并行传输系统，它的基本原理就是把所传输的高速数据流分就是一种并行传输系统，它的基本原理就是把所传输的高速数据流分解解N N个子比特流个子比特流, ,每个子比特流具有较低的传输率每个子比特流具有较低的传输率, ,用用N N个低速数据流调制个低速数据流调制N N个子载个子载波，调制之后的波，调制之后的N N个

8、子载波信号相加后并行传输。个子载波信号相加后并行传输。 通过选择合适的频率间隔通过选择合适的频率间隔, ,保证所有保证所有N N个子载波相互保持正交，接收端就能个子载波相互保持正交，接收端就能够根据特定的正交性约束来区分各个子载波。够根据特定的正交性约束来区分各个子载波。 1515图图6. OFDM调制原理框图调制原理框图1616图图 3 . 3 . 完成一个载波的调制完成一个载波的调制1717图图 4 . 4 . 完成多个载波的调制完成多个载波的调制1818图图 5 . 5 . 完成多个载波的调制完成多个载波的调制1919图图 7 . 7 . 一个真实的多载波合成一个真实的多载波合成正交频分

9、复用（正交频分复用（OFDMOFDM）优势优势（1 1）频谱利用率高：）频谱利用率高：OFDMOFDM信号由信号由N N个载波信号叠加而成，每个信号频谱为个载波信号叠加而成，每个信号频谱为 sincsinc函数并且与相邻信号频谱有函数并且与相邻信号频谱有1/21/2重叠。重叠。（2 2）抗干扰能力强：插入保护间隔）抗干扰能力强：插入保护间隔CPCP消除码间串扰。消除码间串扰。（3 3）易于进行调制和解调：各子信道中的正交调制和解调可以通过）易于进行调制和解调：各子信道中的正交调制和解调可以通过IDFTIDFT和和DFTDFT 方法来实现，对于子载波数目较大的系统，可通过方法来实现，对于子载波数

10、目较大的系统，可通过IFFTIFFT和和FFTFFT实现。实现。OFDM信号频谱信号频谱插入保护间隔插入保护间隔CPCP消除码间串扰消除码间串扰n RS RS编译码编译码EILogEILog系统遥传平台采用的是（系统遥传平台采用的是（6 6，），）RSRS码码1、概 述 430K 430K遥传系统结构图遥传系统结构图 地面地面430K430K信号采集板信号采集板TELC6306TELC6306电缆遥测短节电缆遥测短节 大线 CAN 总线 CPCI 总线 地面前端机 调制 解调 接线箱体 电缆驱动 井下方式变压器 电缆 地面方式变压器 地面主机 电源 井下井下电缆电缆遥测遥测短节短节 开关箱体

11、地面 430K 信号采集板 调制解调 板 电缆驱动板 CAN 接口板 三参数 电极系 补中 补密 井下调制解调器 技术指标技术指标信号传输方式：半双工方式；信号传输方式：半双工方式； 信号调制方式：信号调制方式：COFDMCOFDM；信号传输速率：信号传输速率：430kb/s430kb/s；字长：字长：1616位位/ /字；字；信号带宽：信号带宽：150kHz150kHz；精度：误码率精度：误码率10-710-7（通过（通过70007000米测井电缆与井下遥测短节相连后的总体指标）；米测井电缆与井下遥测短节相连后的总体指标）；井下仪器总线：井下仪器总线：CANCAN总线；总线；缆头电源电压：缆

12、头电源电压：AC220AC220 20V 50Hz20V 50Hz；仪器内电源输出工作电压：仪器内电源输出工作电压： 12V12V； 5V5V；CAN5VCAN5V；3.3V3.3V。 1、概 述430K430K遥传系统调制解调数据流程遥传系统调制解调数据流程1、概 述 井下总线 CPCI总线 数据缓存 数据缓存 扰码 扰码 解扰 解扰 FECE FECE FECD FECD DSP OFDM DSP OFDM 予斜 予斜 D/A A/D A/D D/A 运放及功放 运放及滤波 运放及滤波 运放及功放 EPROM EPROM 予斜 予斜 变压器 变压器 电缆 VCO VCO 帧格式形成 帧格式

13、形成 2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍TELC6306TELC6306结构示意图结构示意图电源变压器电容包电缆驱动板电源板方式变压器调制解调板CAN接口板TELC6306TELC6306原理框图原理框图 （1 1）命令接收电路）命令接收电路（2 2）数据发送电路）数据发送电路 调制解调FPGA （EP2C35） COFDM 调制解调DSP（ADSP21060） ROM 40M 晶振 电源 D/A 芯片LTC1668I A/D 芯片 LTC1414I 运放 OPA211 电缆驱动板 接收器 AMP03 集成滤波器 电路 方式变压器 电缆 CAN 总线协议器SJA1000 CAN 总线收

14、发器MAX3050 CAN 总线 调调制制解解调调板板 2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍电源变压器2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍（1 1）电源变压器）电源变压器12V12V、5V5V、3.3V3.3V、CAN5VCAN5V、24V24V 各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（2 2）电源板和电容包）电源板和电容包12V12V、5V5V、3.3V3.3V、CAN5VCAN5V、24V24V 电容包电源板2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（3 3）方式变压器）方

15、式变压器井下T5方式变压器地面T5方式变压器地面组件七芯电缆方式变压器2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（3 3）方式变压器）方式变压器井下T5方式变压器地面T5方式变压器七芯电缆2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍缆芯分配：缆芯缆芯分配：缆芯1 1和和4 4给井下提供给井下提供220V220V交流电源；交流电源； 缆芯缆芯2 2和和6 6、3 3和和5 5用于传输遥传信号；用于传输遥传信号； 缆芯缆芯7 7用于传输自然电位信号；用于传输自然电位信号； 用幻象供电向井下提供推靠电源。用幻象供电向井下提供推靠电源。 各部分工作原理及功

16、能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 调制解调板 包括接口电路、电源电路、包括接口电路、电源电路、DSPDSP主控电路、主控电路、FPGAFPGA控制电路、控制电路、ADAD电路、电路、DADA电路、开关控制电路和电路、开关控制电路和CANCAN总线电路等总线电路等。 2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍 命令接收电路命令接收电路 调制解调 FPGA （EP2C35） COFDM 调制解调 DSP（ADSP21060） ROM 40M 晶振 电源 D/A 芯片LTC1668I A/D 芯片 LTC1414I 运放 OPA211 电缆驱动板 接收器 AMP

17、03 集成滤波器 电路 方式变压器 电缆 CAN 总线协议器 SJA1000 CAN 总线收发器 MAX3050 CAN 总线 调调制制解解调调板板 2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 电源电路电源电路12V,12V,5V,5V,3.3V3.3V和和1.25V1.25V2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 接收接收+

18、+模拟开关电路模拟开关电路2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 放大放大+ +滤波滤波+AD+AD电路电路2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 FPGAFPGA电路电路 存储和加载存储和加载FPGAFPGA程序。程序。电源滤波电路。电源滤波电路。 FPGAFPGA的的I/OI/O口电路。口电路。 FPGA FPGA 主要完成向前纠错编主要完成向前纠错编码的译码、码的译码、CANCAN总线总线CPUCPU集成、

19、双集成、双口口RAMRAM集成、数据集成、数据AD/DAAD/DA转换、控转换、控制时序产生、采样时钟锁相环和制时序产生、采样时钟锁相环和保温瓶温度采集等。保温瓶温度采集等。 电路中的电路中的4.096M4.096M晶振主要是晶振主要是提供整个系统的基本时钟，其输提供整个系统的基本时钟，其输出提供给出提供给FPGAFPGA，然后由，然后由FPGAFPGA通过通过分频等措施产生整个仪器所需要分频等措施产生整个仪器所需要的各种时钟。的各种时钟。2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 FPGAFPGA电路电路

20、fpga_configfpga_config电路电路2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 FPGAFPGA电路电路fpga_powerfpga_power电路（电路（3.3V3.3V、1.2V1.2V）2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 FPGAFPGA电路电路fpga_iofpga_io电路电路2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调

21、板）井下调制解调板 DSPDSP电路电路 DSP DSP主要完成井下与主要完成井下与CANCAN仪器总线数据交换、井下数据的扰码、仪器总线数据交换、井下数据的扰码、OFDMOFDM调制调制解调、帧格式形成、电缆特性预斜等工作。解调、帧格式形成、电缆特性预斜等工作。 其中其中OFDMOFDM调制解调是整个调制解调是整个DSPDSP的关键，它包括编码映射，系统帧同步、的关键，它包括编码映射，系统帧同步、训练、握手、均衡、训练、握手、均衡、RSRS校验、校验、FFTFFT等部分的软件。等部分的软件。2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井

22、下调制解调板）井下调制解调板 DSPDSP电路电路2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 CANCAN总线协议电路总线协议电路2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍下发命令下发命令 数据发送电路数据发送电路 调制解调 FPGA （EP2C35） COFDM 调制解调 DSP（ADSP21060） ROM 40M 晶振 电源 D/A 芯片LTC1668I A/D 芯片 LTC1414I 运放 OPA211 电缆驱动板 接收器 AMP03 集成滤波器 电路 方式变压器 电缆 CAN 总线协议器 SJA1

23、000 CAN 总线收发器 MAX3050 CAN 总线 调调制制解解调调板板 2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 CANCAN总线协议电路总线协议电路2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍上传数据上传数据各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4）井下调制解调板）井下调制解调板 DADA电路电路2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（4 4

24、）井下调制解调板）井下调制解调板 前置放大电路前置放大电路2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（5 5）电缆驱动板）电缆驱动板 电缆驱动板2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍各部分工作原理及功能介绍各部分工作原理及功能介绍（6 6）CANCAN接口板接口板 2、 TELC6306电缆遥测短节电路介绍CAN接口板 CAN CAN接口板在遥传仪器中主要负责三参数数据、电极系数据、自然电接口板在遥传仪器中主要负责三参数数据、电极系数据、自然电位数据和补偿中子数据的采集，同时实现对自然电位继电器的选通控制。位数据和补偿中子数据的采集，同时实现

25、对自然电位继电器的选通控制。3、 TELC6306电缆遥测短节调校遥传系统工作流程遥传系统工作流程3、 TELC6306电缆遥测短节调校 仪器故障维修，首先要分清故障部分，是数据上传还是命令下发问题，仪器故障维修，首先要分清故障部分，是数据上传还是命令下发问题，是井下遥传短节的问题还是是井下遥传短节的问题还是430k430k地面采集板的问题。地面采集板的问题。调试过程中出现的问题调试过程中出现的问题可能的原因可能的原因地面握手训练灯不亮，即不握手、地面握手训练灯不亮，即不握手、不训练、不通讯。不训练、不通讯。（1）井下遥传短节发送电路不通。）井下遥传短节发送电路不通。（2）430k地面采集板接

26、收电路有误。地面采集板接收电路有误。地面握手训练灯不亮，且接线箱体地面握手训练灯不亮，且接线箱体2#-6#或或3#-5#缆心无上传信号。缆心无上传信号。 井下遥传短节发送电路不通。井下遥传短节发送电路不通。地面握手训练灯不亮，且接线箱体地面握手训练灯不亮，且接线箱体2#-6#或或3#-5#缆心有上传信号。缆心有上传信号。 430k地面采集板接收电路不通。地面采集板接收电路不通。地面握手训练灯约几秒闪烁一次，地面握手训练灯约几秒闪烁一次，说明井下发送电路正常。说明井下发送电路正常。（1） 430k地面采集板发送电路不通。地面采集板发送电路不通。（2）井下遥传短节接收电路不通。）井下遥传短节接收电

27、路不通。（3） 430k地面采集板接收信号幅度不合适。地面采集板接收信号幅度不合适。地面握手训练灯闪烁正常，约地面握手训练灯闪烁正常，约100ms一次，但通讯灯不闪烁。一次，但通讯灯不闪烁。（改进版遥传不存在此项问题）（改进版遥传不存在此项问题）（1）地面或井下接收幅度不合适，需通过调节）地面或井下接收幅度不合适，需通过调节增益控制来保证进增益控制来保证进AD的信号为的信号为2-4v。（2）地面）地面VCO电路工作异常。电路工作异常。3、 TELC6306电缆遥测短节调校井下遥传短节调试与维修井下遥传短节调试与维修 （1 1）数据发送电路检测）数据发送电路检测 整个电缆传输平台工作是从井下发送

28、开始的，上电后井下先发送握手信号，整个电缆传输平台工作是从井下发送开始的，上电后井下先发送握手信号，因此井下调试时，可以先单独进行发送电路的调试。发送电路是由调制解调板因此井下调试时，可以先单独进行发送电路的调试。发送电路是由调制解调板和电缆驱动板共同完成。和电缆驱动板共同完成。首先检测各板电源是否正常。首先检测各板电源是否正常。3、 TELC6306电缆遥测短节调校3、 TELC6306电缆遥测短节调校CONTROL_T 控制信号井下上传握手信号3、 TELC6306电缆遥测短节调校3、 TELC6306电缆遥测短节调校（2 2）接收电路检测）接收电路检测 仪器和地面通过电缆连接，加电。井下

29、发送电路正常，和地面握手后，仪器和地面通过电缆连接，加电。井下发送电路正常，和地面握手后，井下会接收到地面握手信号。井下会接收到地面握手信号。地面下发握手信号井下上传握手信号地面下发握手信号CONTROL_R控制信号3、 TELC6306电缆遥测短节调校地面下发握手信号CONTROL_R控制信号3、 TELC6306电缆遥测短节调校3、 TELC6306电缆遥测短节调校调试过程中出现的问题调试过程中出现的问题可能的原因可能的原因电源电压电源电压（1）电源电路的各电感是否有坏的。）电源电路的各电感是否有坏的。（2）AD、DA芯片坏，发烫，导致将芯片坏，发烫，导致将5V5V电源拉小。电源拉小。发送

30、电路无输出或输出波形失真发送电路无输出或输出波形失真（1）如果）如果OPA211没有输入波形，则要自没有输入波形，则要自OPA211向前依次检查模拟开关、向前依次检查模拟开关、DA、FPGA和和DSP。（2）输出正弦波形失真，可能是）输出正弦波形失真，可能是DA某位输入数字波形错误。某位输入数字波形错误。DA芯片（芯片（LTC1668）的）的26脚无时钟输入，脚无时钟输入，说明是说明是FPGA芯片工作不正常芯片工作不正常（1）4.096MHz晶振虚焊或是晶振损坏。晶振虚焊或是晶振损坏。（2）FPGA芯片坏，这种情况很少。芯片坏，这种情况很少。DA芯片（芯片（LTC1668）的）的26脚有时钟输

31、出，脚有时钟输出，但各数据脚无输入波形，说明是但各数据脚无输入波形，说明是DSP工作工作不正常不正常（1）最经常出现的原因是）最经常出现的原因是FLASH芯片与管座之间接触不好，或是芯片与管座之间接触不好，或是FLASH管管座与座与DSP各脚之间有虚焊导致各脚之间有虚焊导致FLASH向向DSP中加载程序失败。中加载程序失败。（2）40M晶振损坏或是晶振电源脚或输出脚有虚焊导致晶振损坏或是晶振电源脚或输出脚有虚焊导致DSP工作不正常。工作不正常。（3）DSP与与FPGA芯片之间芯片之间DMAR12、DMAG12有虚焊或与地短连。有虚焊或与地短连。（4）FPGA芯片坏，这种情况很少。芯片坏，这种情

32、况很少。（5）FPGA芯片与芯片与DA芯片相连的数据管脚有虚焊，但这仅适用于芯片相连的数据管脚有虚焊，但这仅适用于DA芯片个芯片个别数据管脚无输入信号的情况。别数据管脚无输入信号的情况。（3 3）调试常见问题汇总）调试常见问题汇总4、 430k地面采集板电路介绍 430k430k地面采集板地面采集板改进升级改进升级硬件升级：程控放大器、硬件升级：程控放大器、AD/DA、 FPGA和和DSP 、PCI9054等；等；软件升级：自动增益控制、软件升级：自动增益控制、chu序列训练握手、序列训练握手、NCO数控振荡器数控振荡器时钟同步等时钟同步等;常规常规430K430K信号采集板信号采集板非常规非

33、常规430K430K信号采集板信号采集板4、 430k地面采集板电路介绍 电路框图电路框图 CPCI COFDM调制解调DSPADSP-TS101 40MHz晶振电源功放PA12方式变压器电缆地面地面430K430K信号采集板信号采集板 D/A 调制解调FPGA（EP3C120）A/D滤波器电路接收程控放大井下上传数据恢复为原始数据恢复为原始数据井下仪 前端机采集前端机采集地面下发命令地面下发命令（1 1）地面接收电路）地面接收电路（2 2）地面发送电路）地面发送电路发送程控放大(PCI9054)编码调制为下发命令编码调制为下发命令4、 430k地面采集板电路介绍 各部分工作原理及功能介绍各部

34、分工作原理及功能介绍（1 1）电源电路）电源电路12V,12V,5V,5V,3.3V3.3V，1.2V1.2V和和2.5V2.5V4、 430k地面采集板电路介绍 （2 2）接收电路）接收电路-接收放大接收放大+ +模拟开关模拟开关+ +程控放大程控放大模拟开关：模拟开关：HI5051ADG1411；程控放大器：程控放大器：AD526THS7001;程控方式：手动程控方式：手动上电自动调整技术。上电自动调整技术。4、 430k地面采集板电路介绍 （2 2）接收电路）接收电路- -滤波电路滤波电路滤波电路：滤波器滤波电路：滤波器HA4602OPA211运放四阶切比雪夫滤波器。运放四阶切比雪夫滤波

35、器。4、 430k地面采集板电路介绍 （2 2）接收电路）接收电路-ADAD转换转换AD转换芯片：转换芯片：LTC1414I AD7671； AD7671 ：16-BitADC；1 MSPS；4、 430k地面采集板电路介绍 （2 2）接收电路）接收电路-FPGA电路电路:主要完成主要完成RS编码、控制数据编码、控制数据AD/DA转换、转换、控制时序产生、采样时钟锁相环等。控制时序产生、采样时钟锁相环等。 存储和加载存储和加载FPGAFPGA程序。程序。电源滤波电路。电源滤波电路。 FPGAFPGA的的I/OI/O口电路。口电路。 FPGA：EP1C12EP3C120（BGA球形封装）球形封装

36、）;4、 430k地面采集板电路介绍 （2 2）接收电路）接收电路-FPGAFPGA电路电路FPGAFPGA电路电路fpga_configfpga_config电路：存储和加载电路：存储和加载FPGAFPGA程序程序程序存储器：程序存储器： EPCS16(16Mbit) EPCS64(64Mbit）4、 430k地面采集板电路介绍 （2 2）接收电路）接收电路-FPGAFPGA电路电路FPGAFPGA电路电路fpga_powerfpga_power电路：电源滤波电路电路：电源滤波电路DVDD(3.3V)：FPGA的的 I/O;DVDDINT(1.2V)： FPGA内核内核 ;DVDDPLL(2

37、.5V)： FPGA内部锁相环内部锁相环PLL ;4、 430k地面采集板电路介绍 （2 2）接收电路）接收电路-FPGAFPGA电路电路FPGAFPGA电路电路fpga_iofpga_io电路：电路： I/OI/O接口电路接口电路I/O：AD/DA/DSP/PCI9054等。等。4、 430k地面采集板电路介绍 （2 2）接收电路）接收电路-DSPDSP电路电路 FLASH程序存储器：程序存储器：SST39VF040AM29LV128M。DSPDSP电路电路FLASHFLASH程序存储器程序存储器4、 430k地面采集板电路介绍 （2 2）接收电路）接收电路-DSPDSP电路电路ADSP21

38、060LADSP-TS101SAB1Z-1 （BGA封装）封装）两个关键信号两个关键信号: 用于判断用于判断DSP焊接是否良好。焊接是否良好。 Ts101_RESET（复位、正常为高）（复位、正常为高） Ts101_BMSn(片选、导片成功后为高片选、导片成功后为高)DSPDSP电路电路DSPDSP4、 430k地面采集板电路介绍 （2 2）接收电路）接收电路-CPCI总线接口模块总线接口模块PCI9054 PCI9054是美国是美国PLX公司生产的公司生产的PCI总线通用接口芯片，完成总线通用接口芯片，完成PCI总线到本地总线到本地LOCAL 总线的桥接。该芯片具有通用性，省去了考虑太多复杂

39、的总线的桥接。该芯片具有通用性，省去了考虑太多复杂的PCI总线规范。总线规范。 PCI9054对外提供了三个接口：对外提供了三个接口：PCI总线接口、总线接口、LOCAL总线接口和总线接口和EEPROM接口。接口。 PCI9054在在PCI总线到本地总线到本地LOCAL总线之间传递数据和信息；总线之间传递数据和信息； EEPROM用来存放配置信息用来存放配置信息，完成启动时，完成启动时9054板卡的板卡的“即插即用即插即用”功能。功能。4、 430k地面采集板电路介绍 电路框图电路框图 CPCI总线 COFDM调制解调DSP（ADSP21060） ROM40MHz晶振 电源功放PA12方式变压

40、器电缆地面调制解调板地面调制解调板 D/A 调制解调FPGA（EP3C120）A/D滤波器电路接收程控放大井下数据恢复为原始数据恢复为原始数据井下仪 前端机采集前端机采集地面下发命令地面下发命令（1 1）地面接收电路）地面接收电路（2 2）地面发送电路）地面发送电路发送程控放大(PCI9054)编码调制为下发命令编码调制为下发命令4、 430k地面采集板电路介绍 （3 3） 发送电路发送电路DADA电路电路 DA转换芯片：转换芯片：LTC1668 AD5546； AD5546：16-BitADC；1 MSPS； 40to +125。4、 430k地面采集板电路介绍 （3 3） 发送电路发送电路

41、程控放大程控放大+PA12+PA12驱动驱动+ +模拟开关模拟开关5、 430k地面采集板调校调试常见问题汇总调试常见问题汇总调试过程中出现的问题调试过程中出现的问题可能的原因可能的原因向采集箱体中插入向采集箱体中插入430K遥传地面板后，遥传地面板后，前端无法正常识别前端无法正常识别（1）Vxworks使用错误。使用错误。（1）430K板与其它采集板中断冲突。板与其它采集板中断冲突。（2）PCI9054接口电路上拉电阻排有虚焊或短连。接口电路上拉电阻排有虚焊或短连。电源工作不正常电源工作不正常（1） CPCI接口电源输入不正常，或调试加长板两端导接口电源输入不正常，或调试加长板两端导线有断路

42、造成电源不能正常输入至改板。线有断路造成电源不能正常输入至改板。（2）PME5218或或AIC117A转换芯片坏。转换芯片坏。（3）AD/DA或其他芯片损坏将供电电源拉下来。或其他芯片损坏将供电电源拉下来。 地面握手训练灯不亮，即不握手、不训练、地面握手训练灯不亮，即不握手、不训练、不通讯，说明是地面接收电路工作不正常不通讯，说明是地面接收电路工作不正常（井下遥传短节正常的前提下）（井下遥传短节正常的前提下）（1） 首先检查确认首先检查确认Ts101_RESET（复位信号）和（复位信号）和Ts101_BMSn （片选信号）是否正常，判断（片选信号）是否正常，判断 DSP程序是程序是否加载成功。

43、否加载成功。 a. 若上述两信号不正常，说明是若上述两信号不正常，说明是DSP或者或者FPGA焊接焊接有问题（无铅芯片高温焊温度不够造成）。有问题（无铅芯片高温焊温度不够造成）。 (2)检查检查AD或或DA时钟信号，判断时钟信号，判断FPGA是否正常工作。是否正常工作。若若DSP/FPGA均工作正常，需进一步检测前接收通道。均工作正常，需进一步检测前接收通道。（3）接收电路）接收电路“放大放大+模拟开关模拟开关+程控放大程控放大+滤波电路滤波电路+AD转换转换”某个芯片有问题需进一步判断。某个芯片有问题需进一步判断。地面握手训练灯闪烁，地面握手训练灯闪烁，但闪烁频率慢。但闪烁频率慢。说明是地面

44、下发通路工作不正常说明是地面下发通路工作不正常（1）首先检查确认）首先检查确认Ts101_RESET（复位信号）和（复位信号）和Ts101_BMSn （片选信号）是否正常，判断（片选信号）是否正常，判断 DSP程序是程序是否加载成功否加载成功。（2）下发通路）下发通路“DA转换转换+程控放大程控放大+PA12驱动驱动+模拟开模拟开关关”某个芯片有问题需进一步判断。某个芯片有问题需进一步判断。 通讯正常后，有连续误码现象通讯正常后，有连续误码现象（1）加电后）加电后30s内的出错，但以后未有出错累加，说明内的出错，但以后未有出错累加，说明是在握手训练过程中产生，这对正常通讯无影响是在握手训练过程

45、中产生，这对正常通讯无影响。（2）AD芯片工作性能不稳定，更换芯片工作性能不稳定，更换AD。5、 430k地面采集板调校6、 操作（1 1）正确选择前端）正确选择前端VxworksVxworks1 1）CPU CPU 板两种：板两种：CT7 /MIC3392.CT7 /MIC3392.2 2）100K 100K 采集板有两种：采集板有两种： 新深度新深度/ /旧深度旧深度3 3）430K 430K 采集板有两种：采集板有两种： 常规常规/ /非常规非常规430K430K信号采集板信号采集板6、 操作（1 1）正确选择前端）正确选择前端VxworksVxworks6、 操作（2 2）接收、发送增益选择）接收、发送