一种连续波泥浆脉冲接收方法、系统、设备、介质及产品

本申请涉及泥浆脉冲遥测接收端数字信号处理，特别是涉及一种连续波泥浆脉冲接收方法、系统、设备、介质及产品。

背景技术：

1、连续波泥浆脉冲遥测通过井下脉冲器持续调制钻井液压力波，并由地面压力传感器采集接收压力数字信号。该类信号受到钻井液长距离传播、管柱与地面管汇耦合、压力传感器安装位置差异、泥浆泵周期性压力波动以及机械振动等因素影响，具有低频窄带、强谐波干扰、长记忆等效响应和多测点统计特性差异等特点。

2、传统接收机通常把泵噪抑制、同步、信道估计、均衡和多测点选择作为相对独立的串联模块处理。例如，经验波形相减或周期平均方法依赖泵冲参考、周期稳定性或历史模板，难以适应泵速漂移和多泵叠加，导致泵噪模板与当前泵噪不匹配，进而造成残余泵噪增强或过度抵消；前端级联消噪若将估计得到的泥浆泵谐波作为硬波形直接扣除，当泵谐波接近遥测频带或与有效通信分量发生频带重叠时，容易在抑制泵噪的同时误删有效遥测能量，破坏通信信号的幅度和相位结构，进而影响后续同步、均衡、解调和误码性能；常规信道估计若忽略谐波扰动，会把部分泵谐波能量错误吸收到接收端等效响应中，导致等效响应估计偏差、均衡器初始化先验不准确，并使后续自适应均衡收敛变慢或误差传播增强；短导频又难以充分训练长记忆 rls-dfe-pll 等自适应均衡器，容易造成均衡器初始权值不稳定和启动阶段误码率升高；在多测点接收中，依据符号真值或离线误码结果选择测点不符合实际接收机的实时信息边界，容易导致多测点选择或融合结果无法在线实施。

3、可见，传统泥浆脉冲遥测接收链条存在模块硬级联导致前端直接扣除泥浆泵谐波容易破坏通信信号、常规信道估计容易将泵谐波错误吸收到接收端等效响应中、短导频条件下长记忆均衡器初始化不稳定以及多测点可靠度选择依赖不可用标签的问题，导致连续波泥浆脉冲遥测的接收可靠性低。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种连续波泥浆脉冲接收方法、系统、设备、介质及产品，以解决连续波泥浆脉冲遥测的接收可靠性低的问题。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

3、第一方面，本申请提供了一种连续波泥浆脉冲接收方法，包括：

4、获取连续波泥浆脉冲的压力数字信号；

5、基于所述压力数字信号确定泵噪声主导段、lfm探测段、导频段以及待解调数据段；

6、基于所述泵噪声主导段映射的泥浆泵谐波频率，构造泵谐波基函数字典，确定谐波扰动；

7、基于所述谐波扰动和接收端等效响应建立联合估计模型，求解受保护等效响应；

8、基于所述受保护等效响应确定自适应均衡器的初始化先验；

9、利用所述初始化先验获得各测点的均衡输出；

10、根据导频段均衡输出计算导频残差能量；

11、根据待解调数据段均衡输出生成各测点软信息；

12、根据所述导频残差能量计算各测点可靠度权重，并对所述各测点软信息进行加权融合，得到融合后的多测点软信息；

13、基于所述融合后的多测点软信息执行符号判决或信道译码，获得连续波泥浆脉冲所承载的接收数据；接收数据包括待解调数据段对应的融合后的多测点软信息、符号判决数据或信道译码数据中的至少一种。

14、第二方面，本申请提供了一种连续波泥浆脉冲接收系统，包括：

15、压力数字信号获取模块，用于获取连续波泥浆脉冲的压力数字信号；

16、帧段管理模块，用于基于所述压力数字信号确定泵噪声主导段、lfm探测段、导频段以及待解调数据段；

17、泵谐波字典构造模块，用于基于所述泵噪声主导段映射的泥浆泵谐波频率，构造泵谐波基函数字典，确定谐波扰动；

18、导频域联合估计模块，用于基于所述谐波扰动和接收端等效响应建立联合估计模型，求解受保护等效响应；

19、先验辅助均衡模块，用于基于所述受保护等效响应确定自适应均衡器的初始化先验；

20、多测点软信息融合模块，用于利用所述初始化先验获得各测点的均衡输出；根据导频段均衡输出计算导频残差能量，根据待解调数据段均衡输出生成各测点软信息；根据所述导频残差能量计算各测点可靠度权重，并对所述各测点软信息进行加权融合，得到融合后的多测点软信息；

21、结果输出模块，用于基于所述融合后的多测点软信息执行符号判决或信道译码，获得连续波泥浆脉冲所承载的接收数据；接收数据包括待解调数据段对应的融合后的多测点软信息、符号判决数据或信道译码数据中的至少一种。

22、第三方面，本申请提供了一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述任一项连续波泥浆脉冲接收方法的步骤。

23、第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的连续波泥浆脉冲接收方法的步骤。

24、第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的连续波泥浆脉冲接收方法的步骤。

25、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

26、本申请提供了一种连续波泥浆脉冲接收方法、系统、设备、介质及产品，基于接收端已知帧结构确定泵噪声主导段、lfm探测段、导频段以及待解调数据段；通过将泥浆泵谐波映射的谐波扰动，使泥浆泵谐波不作为前端硬删除对象，避免直接扣除泥浆泵谐波对有效遥测信号造成破坏；基于谐波扰动和接收端等效响应建立联合估计模型，求解受保护等效响应，避免其错误进入接收端等效响应；基于受保护等效响应确定自适应均衡器的初始化先验，提高短导频条件下自适应均衡器的初始化稳定性；利用初始化先验获得各测点的均衡输出；根据导频段均衡输出计算导频残差能量，根据待解调数据段均衡输出生成各测点软信息；根据导频残差能量计算各测点可靠度权重，对各测点软信息进行加权融合，实现不依赖待解调数据段符号真值的多测点软信息融合，从而提升连续波泥浆脉冲遥测的接收可靠性。

1.一种连续波泥浆脉冲接收方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的连续波泥浆脉冲接收方法，其特征在于，所述泵谐波基函数字典为：

3.根据权利要求1所述的连续波泥浆脉冲接收方法，其特征在于，第i个测点在导频段的接收压力观测向量满足如下联合估计模型：

4.根据权利要求1所述的连续波泥浆脉冲接收方法，其特征在于，在基于所述谐波扰动和接收端等效响应建立联合估计模型，求解受保护等效响应之前，还包括：

5.根据权利要求1所述的连续波泥浆脉冲接收方法，其特征在于，基于所述受保护等效响应确定自适应均衡器的初始化先验，具体包括：

6.根据权利要求1所述的连续波泥浆脉冲接收方法，其特征在于，根据导频段均衡输出计算导频残差能量，具体包括：

7.一种连续波泥浆脉冲接收系统，其特征在于，包括用于执行权利要求1-6中任一项所述连续波泥浆脉冲接收方法的以下模块：

8.一种计算机设备，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-6中任一项所述的连续波泥浆脉冲接收方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的连续波泥浆脉冲接收方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述的连续波泥浆脉冲接收方法。