基于无线随钻测量对高传输速率和高可靠性的迫切需要,论文围绕钻井液压力连续波通信系统的传输机理和井下数据报格式、协议等相关技术进行了研究。在基于钻井液的无线通信系统模型建立、无线随钻测量井下数据报的设计、井下参数数据的压缩编码和纠错编码方案、钻井液通信系统的可靠传输协议设计、钻井液连续波通信系统的调制技术等几个方面取得了较大研究进展,并进行了推理和仿真。主要研究进展总结如下:　　 建立了基于钻井液压力连续波的无线通信系统模型。根据钻井液信道的特点,采用结构化、分层的思想,建立了从地面到井下的数据下行三层通信模型和从井下到地面的数据上行四层通信模型,填补了钻井液连续波通信系统体系结构领域的空白,为随钻测量系统的规范发展和开发奠定了基础;设计了各层的协议和数据流,并进行了仿真,结果表明该模型和协议的应用可以提高数据传输效率及其可靠性。　　 设计了无线随钻测量系统井下数据报。通过分析井下参数的特点,设计了一种适用于无线随钻测量系统的数据报协议:针对系统传输效率,提出了增量传输的方法,避免了冗余数据,缩短了数据报长度;设计的数字排列数据域定界方法对传统数据报定界技术进行了突破改进,能够根据参数的实际取值来动态调整相应的数据域大小;新的数据报编号方法使用户能够根据需要定制数据报格式,增强了系统灵活性和扩展能力。　　 研究了井下参数数据的压缩编码方案。针对目前钻井液信道传输速率较低的问题,采用压缩井下源数据长度以提高总体通信效率的思路,提出了基于Huffman编码技术的数据压缩方案,定义了井下参数的编码字符集;设计了Huffman编码表的动态更新算法。仿真结果表明,该方案比常规ASCII编码以及浮点数表示方法能够减少二进制比特流的传输量,提高信道传输效率。　　 研究了钻井液连续波通信系统的可靠性传输。目前的无线随钻测量系统中,下行信息传输较为困难,为此提出了利用否认重传的方法,改造了传统的数据链路层停等协议。另外,系统引入了检错和纠错机制以进一步提高数据的可信度,针对增量数据报和完全数据报分别采用海明纠错码和CRC检错码。仿真结果表明能够有效减少错误帧和确定帧的数量,增强系统整体可靠性。　　 研究了钻井液连续波通信系统的调制技术。对比分析了钻井液压力连续波的二进制调制技术,提出了适用于钻井液连续波信号的OQPSK调制方法:分析了OQPSK的延迟正交调制与相干解调原理,研究了输入比特序列的相位矢量,分析了转阀调整相位的转动机理,研究了相位调整时信号波形与转速变化的关系,分析了OQPSK的信息速率、频带利用率和误码率。仿真结果表明,OQPSK消除了π弧度的相位变化,降低了连续波信号发生器的设计难度;在相同载频和信噪比条件下,OQPSK的信息速率和频带利用率是二相键控系统的两倍,可改善无线随钻测量系统的传输性能。