[发明专利]基于MIMO技术的测井电缆高速数据传输方法

摘要

本发明涉及一种基于MIMO技术的测井电缆高速数据传输方法，该方法打破已有的七芯电缆只能单芯进行数据传输的格局，采用四根缆芯同时进行数据传输，每根缆芯数据采用OFDM进行调制，同时将串扰转换成有用信号，在接收端辅助信号恢复，有效的解决了传统电缆传输系统中传输速率有限、带载能力不足等问题。7000米长的电缆传输速率可达2.5Mbps，误码率低至5E‑9。在相同条件下，本方法传输速率是单芯进行数据传输的两倍，大大提高了数据传输的速率。本方法属于多路复用的高速数据传输方法，更适用于以七芯电缆为传输介质的高速传输系统中，有效提高电缆利用率的同时大大提高传输速率。

主权项

1.一种基于MIMO技术的测井电缆高速数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA、选用七芯电缆中物理位置对称但互不相邻的任意三根外围芯以及与各个外芯均毗邻的中间缆芯进行数据传输；/nB、在发送数据前端中加入连续已知长训练序列①、②、③、④，分别记作L₁、L₂、L₃、L₄，四个长训练序列在四个信道中加入的顺序不同，利用长训练序列实现信道参数的实时测量，在数据传输一定时间后，再次发送长训练序列，对信道参数重新测量实现信道参数的实时追踪；/nC、根据发送数据前端的长训练序列进行信道估计，得到信道估计矩阵H(k)，具体步骤如下：/nC1：长训练序列L₁、L₂、L₃、L₄经过信道传输后在接收端得到数据序列R₁、R₂、R₃、R₄；/nC2：根据信道参数矩阵方程R(k)＝H(k)L(k)+N(k)，计算信道矩阵方程，其中L(k)表示长训练序列第k个子载波上的输入数据，表达式为：L(k)＝[l₁,l₂,l₃,l₄]^T，N(k)＝[n₁,n₂,n₃,n₄]^T表示信号第k个子载波受到的干扰噪声，四通道计算方程为其中载波标号k省略；/nC3：根据每个通道发送的四组长训练序列的已知数据L和接收数据R计算出4*4信道响应矩阵h_i,j表示第j个缆芯中的数据在第i个缆芯中的信道响应，噪声信号在计算过程中被抵消；/nD、根据方程Y(k)＝H(k)X(k)+N(k)将各个缆芯的叠加数据分离，其中X(k)表示第k个子载波上的输入数据，表达式为：X(k)＝[x₁,x₂,x₃,x₄]^T，N(k)＝[n₁,n₂,n₃,n₄]^T表示信号第k个子载波受到的干扰噪声，Y(k)＝[y₁,y₂,y₃,y₄]^T为接收端接收到的各个缆芯的数据，噪声能够通过噪声抑制消除，经过计算就可分离得到原始传输数据x₁,x₂,x₃,x₄。/n