摘要
石油是重要的战略储备资源，而测井技术是其中技术含量最高的环节之一，由于阵列感应测井运用了先进的数字处理方法，能够为地面提供大量的数据信息，越来越成为一种重要的测井方法，而阵列感应测井最重要的便是多频发射与接收系统电路的设计。 本文首先介绍课题研究的背景、意义与阵列感应测井的基本原理。介绍国内外阵列感应测井的发展现状，阐述双线圈系感应测井原理和具有实际意义的三线圈系感应测井，着重分析两种阵列感应测井仪器的线圈系结构与发射波形，验证了三阶梯波信号与方波信号的傅立叶展开公式，证实了三阶梯波可以分解为除3的倍频信号外的所有谐波分量之和，为硬件电路的设计明确了设计方向。 然后，对多频发射与接收电路进行硬件和软件设计。设计发射电路由控制信号幅值放大、整形、功率放大与开关电路组成，实现能够驱动发射线圈的三阶梯波信号；设计接收电路由初级与次级放大、低通滤波、电压跟随和AD转换电路组成，实现能够接收毫伏级小信号的接收电路；此外，还设计由Blackfin592组成的DSP系统，根据发射与接收电路的功能要求，进行整体软件编程与设计。 随后，运用LabVIEW工具对多频发射与接收特性进行仿真。仿真无噪声时8项谐波分量合成的三阶梯波信号的发射与接收特性，结果表明，偶次项谐波比奇次项合成信号更接近理想的三阶梯波发射信号，接收波形完全不像三阶梯波信号，但具有能够从中提取到三阶梯波基频周期的波峰特征。仿真了具有30%随机高斯白噪声时的发射与接收特性，创新性的验证了同时使用堆栈技术和傅立叶变换法提高小信号检测能力和消除随机噪声的有效性。 最后，先对发射与接收电路分步进行调试，再对整体电路进行测试，实际结果与仿真结果相似，从而验证了本设计的合理性，对新型阵列感应测井仪的研制提供了一种实际模型，具有重要的现实意义。
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