随钻泥浆脉冲遥测系统实时传输井底的定向数据、地层特性、钻井参数等钻井工程参数到地面,其中随钻数据传输广泛采用泥浆脉冲传输技术。高速泥浆脉冲系统的实现是业内难题,目前国内仍处空白状态。本文旨在建立一个传输速率可达12bps的高速泥浆数据传输系统。文章主要解决了信号调制方式的选择、信号噪声的去除、信号同步和信号均衡与判决几方面的问题并进行实验验证。调制方式选择方面,文章首先分析了泥浆脉冲数据传输系统信号产生的机理和信号传输特性,分别从降低信号产生难度和减少衰减及提高抗噪性能和尽量避开泵噪声角度出发,选取基带脉冲幅度调制和PSK调制作为系统的调制调制方案；噪声消除方面,文章首先分析了系统中噪声的组成成分,并将噪声建模为准周期噪声和高斯噪声的叠加。通过采用有限脉冲响应滤波器,可以将信号带外噪声滤除；采用自适应陷波器可将泥浆脉冲信号带内的单频或者窄带噪声滤除；采用基于经验波形的时域消噪方案可将信号带内较为稳定的复杂噪声消除。而双传感器自适应噪声对消算法利用噪声和信号传播方向相反所产生的相位差,理论上可将一切与泥浆脉冲信号传播方向相反的噪声(包括信号回波)全部消除。信号同步方面主要包括信号的帧同步和载波同步两方面。帧同步方面,文章给出了两种方案,分别为利用泥浆脉冲系统特有的压力抬升特性和m序列进行帧同步和利用Chirp信号优良的自相关特性进行帧同步；载波同步文章采用通信系统中广泛使用的判决反馈环进行载波同步。均衡和判决方面,文章首先从泥浆脉冲系统的通信环境出发,对泥浆脉冲信道进行分析,得出泥浆脉冲信道是频率选择性信道,信道时延扩展较大,码间干扰严重,并且存在时变特性,可采用基于RLS算法的自适应判决分数间隔反馈均衡器对接收信号进行均衡处理。最后,文章采用3000m水循环管线对所述高速泥浆脉冲系统进行实验验证,实验表明,采用PAM调制方式数据传输速率在无数据压缩的情况下可达到12bps,与斯伦贝谢和贝克休斯等国外知名油田技术服务公司开发的同类系统速率相当。