基于電力線載波通信的油井通信系統
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圖4所示為SSC P485電力線載波模塊硬件電路圖，主要有3部分組成，P485與MCU接口電路、以及P485的發送和接收電路。在發送過程中，收發芯片P485的SO引腳發出的chirps信號經過前置濾波電路濾除高頻噪聲，在TS三態開關為高時經過功率放大芯片將信號放大后，再通過耦合電路將信號耦合到電力線上發送出去。在接收過程中，通過耦合變壓器將電力線傳輸的擴譜信號分離出來，再經過輸入濾波和前置放大器放大到一定電平送給收發芯片。收發芯片對輸入信號進行采樣、檢測、匹配濾波和處理，恢復所傳輸的數據，并且發送給MCU。本文引用地址：http://www.104case.com/article/155064.htm
圖5所示的是耦合電路的電路圖，主要是由電容和耦合線圈T1構成。由于電網的工頻(50 Hz)和本系統擴頻信號的信號頻率(100～400 kHz)相差2 000倍，因此電容和耦合線圈原邊電感對于這兩種信號的阻抗各不相同。對于工頻信號，電容的阻抗遠遠大于線圈原邊電感的阻抗，所以電容承擔了電力線上的交流電壓；對于擴頻信號，線圈原邊電感的阻抗遠遠大于電容的阻抗，所以擴頻信號幾乎都加在了耦合線圈上。這個電路能把工頻信號與擴頻信號疊加和分離開來。D1是瞬態抑制二極管，對電路有防浪涌保護作用。
4 軟件設計
電力線載波通信中要求傳輸過程中數據的差錯率足夠低，引起傳輸差錯的原因是信道內存在噪聲以及信道特性不理想所造成的碼間串擾。雖然可以通過提高通信系統的信噪比以及在通信中采用擴頻調制等技術增強抗干擾性能，但要進一步提高系統的可靠性和抗干擾性并減少誤碼率，就須采用差錯控制技術。系統采用(15，7)BCH碼可以糾正電力線上的兩位隨機性錯誤。
MCU是數據通信模塊的重要單元，它控制通信模塊的工作過程，對傳感器采集的數據進行組幀和BCH編碼、控制通信模塊進行數據傳送等。
井下通信模塊的MCU程序完成以下主要功能：
(1)4路傳感器模擬信號的數據采集。通過MCU內部集成的ADC采集傳感器的數據，每個傳感器每秒采集一次，采集10次進行平均，將平均值每分鐘發送一次。
(2)對數據進行組包，數據包中包括同步頭，傳感器1～4的采樣數據平均值。
(3)對發送數據進行糾錯編碼。
(4)向通信模塊傳送數據。
(5)控制通信模塊的SSC P485和系統的工作。
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