在油气勘探领域,随钻测量技术是钻井过程中实时获取地层参数的重要手段,而泥浆脉冲传输技术又是随钻测量中使用最广泛的信息传输技术。但是国内的泥浆脉冲传输技术较国外起步要晚,技术和工艺不够成熟,与国外的技术差距较大。为了突破技术垄断,提出本研究课题,通过探讨随钻脉冲信号发生器的原理,选择各方面具有优势的MSK作为随钻传输的调制方式,通过探讨泥浆脉冲信号的噪声消除、信号同步和解调、信道均衡等的技术方案,进行仿真系统的搭建,同时对整个调制解调方案进行技术验证。本文的主要研究内容如下:1、对于调制方式的选择,文章分析了钻井液脉冲信号发生器的机械结构和信号的产生原理,并针对BPSK和MSK信号进行模拟钻井液脉冲信号的仿真,分析了两种调制方式的功率谱密度,同时对模拟信号进行性能仿真,选择性能表现更优的MSK作为本文的研究方向。2、对于信号的消噪方面,本文首先对钻井时可能的噪声来源进行分析,并结合实钻采集的噪声信号,总结分析实钻下钻井液脉冲信号的噪声特性,针对性的提出了两种自适应的单传感器消噪算法和一种自适应的双传感器消噪算法。最后对三个实钻场景采集的BPSK调制的钻井液脉冲信号进行消噪处理,并分析三种消噪算法的优缺点和适用场景。3、对于MSK信号的同步和解调,文章首先介绍了MSK信号的两种正交解调的算法:频移正交解调和相移正交解调,分别介绍了两种正交解调的定时同步和载波同步方法。最后介绍了基于相移正交解调的最佳接收机结构,构建基于维特比算法的最大似然序列检测器,以实现MSK调制信号的最佳解调。4、对于信号的均衡,对钻井液信道的传输特性进行分析,并推导了相关法估计信道的冲激响应,同时对实钻采集的信号做估计后分析其信道频率衰减特性,得出钻井液信道具有很强的由信道多径引起的频率选择特性,从而导致严重的码间干扰。根据信道特性提出适用于随钻传输的频域均衡算法和对应的数据帧结构,对接收的信号进行均衡以补偿信道对信号的衰减。