井下接收信号的小波降噪方法研究
旋转导向钻井系统中，地面命令监测装置采用钻井液负脉冲的方式经由下行链路通道向井下导向工具发送控制指令。下传信号以“三降三升”的脉宽编码形式构成了控制指令，通过钻井液排量的变化形成脉宽信号。位于井下导向工具中的下行通讯接收装置通过检测、采集井下泥浆电机输出电压反应钻井液排量的变化，经由五个指令码的脉冲宽度时间与顺序计算，获得准确的下传命令字。为了消除井下传输过程中产生的噪声，本文采用改进分层阈值降噪方法和结合奇异值分解方法对井下接收信号进行去噪处理，实现精准解码和识别。 在分析井下接收信号与噪声特征的基础上，本文提出了一种改进分层阈值降噪方法。该方法通过改进阈值函数，保证了小波系数经阈值作用后的平滑过渡，具有很强的灵活性。首先选取不同小波进行了多尺度分解与重构实验，得到Sym6小波基降噪结果最好。再采用全局阈值、分层阂值和改进分层阈值等不同降噪算法对下传信号实现了降噪处理，同时研究了小波分解层数对降噪效果的影响，实验数据得出最佳分解尺度为4，改进分层阈值的小波降噪方法也达到了预期的效果。 针对信号中所含的奇异点，采用了WT-SVD分解的方法进行双层滤波，即由小波改进分层阈值降噪后的信号构造矩阵，再对该矩阵进行奇异值分解与重构恢复信号，对比分析降噪后的信噪比(SNR)、均方根误差（RMSE）和相关系数(ρ)，观察降噪后的信号波形，实验结果证明WT-SVD方法降噪效果明显。
石油钻井;旋转导向钻井系统;井下信号;小波降噪
西安石油大学
硕士
控制理论与控制工程
霍爱清
2019
中文
TE927
2019-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）