石油被称为“工业的血液”,随着现代工业产业的飞速发展,全球石油需求强劲增长。随钻测量(Measurement While Drilling,MWD)技术能够在石油钻井作业的同时,实时测量采集井下参数信息,并通过传输介质将得到的信息传输到地面,然后使用地面系统处理和解释这些信息,提高钻井效率。在随钻测量系统中,利用钻井液柱中的泥浆压力脉冲信号传输数据应用最为广泛。但泥浆信道环境非常恶劣,信号经过远距离传输衰减效应严重,另外,井场工作环境复杂多变,石油钻井平台工作时存在许多机械噪声,有些噪声频谱分布在泥浆信号带内,最终导致井口处检测到的信号十分微弱且存在很严重的噪声干扰,对信号的识别和处理带来了很大的干扰。因此,如何从复杂的噪声环境中分离出有用信号,抑制噪声干扰,成为随钻测量系统中一个亟待解决的问题。本文针对当前泥浆波随钻传输系统中钻井液信道带宽窄、噪声组成复杂、数据传输速率低等问题,详细分析了泥浆信道、信号和噪声的特性,结合实井数据,得到泥浆信道响应,并建立信号与噪声的仿真模型。以此为依据,分别从基于泵冲干扰模型的自适应去噪方法和基于零空间追踪这两个角度研究降噪方法,并通过仿真模拟实验与实井数据验证了方法的有效性。主要研究工作及创新如下:1、简单介绍了泥浆连续波信号的产生及传输,分析研究了泥浆信道的传输特性、泥浆脉冲连续波信号和背景噪声的特点,并结合实验数据建立FSK调制信号波形和泵冲干扰模型,用于生成仿真信号来验证后续算法的有效性。2、研究了基于泵冲干扰模型的自适应去噪方法,从泥浆泵泵冲传感器的输出信号入手,围绕泵冲干扰具有较强的周期性的特点,建立泵冲干扰的时、频域模型。从接收信号中自适应估计泵冲干扰的模型参数,考虑时域经验波形和频域抑制两个角度,分别对仿真模拟信号、实井信号进行了实验,对于曼彻斯特编码的泥浆脉冲信号,基于泵冲干扰模型的时域自适应去噪方法效果较好;而对于FSK调制的泥浆脉冲信号,基于泵冲干扰模型的频域自适应去噪方法效果更优。3、研究了基于零空间追踪的信号分解方法,详细阐述了零空间追踪算法的理论模型和求解步骤,讨论了积分算子与局部正交约束对信号自适应分解方法的有效性,并针对泥浆脉冲连续波信号的特征进行了算法优化。仿真结果验证了基于零空间追踪方法对泥浆脉冲连续脉冲波信号处理的有效性。