井下电视视频信号传输技术研究

论文摘要

为了满足油田石油开采的特殊需要,本文介绍了一套基于光纤传输的小型井下电视。它能够在井下微弱的光线下对深井井底状况进行实时的监测,是油田工作者首选的井下测试设备。论文对井下摄像系统及其组成进行了介绍,特别对视频图像的光纤传输理论以及工程实现进行了较为详细地研究。系统选用高清晰的CCD摄像机,并设计井下专用的大视场、大相对孔径摄像物镜组成摄像系统,保证了成像的范围和清晰度;采用井下后端照明方式,保证了足够而均匀的照明;用光纤传输视频信号,克服了同轴电缆和双绞线传输的缺点,具有传输信息容量大、衰减小、抗干扰、保密性好、设备重量小等特点;采用合理的高温防护和密封保护措施,保证系统在高温、高压下正常工作;采用小型化的结构设计,提高系统的灵活性和便捷性。论文针对目前井下电视视频传输信号存在的问题提出井下电视视频信号光纤传输的方案,并将数字传输技术和光纤传输技术应用到井下电视中。在传输系统设计时,采用数字串行传输方式。系统采用数字串行传输方式,由高集成度的器件和小型化的收发一体模块等,实现系统高速、可靠传输图像。通过对视频光纤传输系统的测试实验,证明该系统工作稳定、实时传输图像效果好,适合于井下电视的视频信号传输。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 研究井下电视的目的和意义
• 1.1.2 井下电视的发展现状
• 1.2 基于光纤传输的井下电视介绍
• 1.2.1 井下电视组成及工作原理
• 1.2.2 井下电视的关键技术
• 1.2.3 井下电视的系统实现
• 1.3 本论文的主要研究内容
• 第二章 视频信号的光纤传输原理
• 2.1 视频信号传输方式比较
• 2.1.1 视频同轴基带传输
• 2.1.2 视频双绞线基带传输
• 2.1.3 光纤传输
• 2.2 光纤传输原理
• 2.2.1 光纤结构
• 2.2.2 光纤分类
• 2.2.3 光纤传输原理
• 2.2.4 光纤传输的优点
• 2.2.5 光纤的传输特性
• 第三章 井下电视视频光纤传输系统的方案设计
• 3.1 光纤传输系统概述
• 3.1.1 光纤传输系统基本组成
• 3.1.2 光源和光发射机
• 3.1.3 光探测及光接收机
• 3.1.4 调制、编码和复用
• 3.2 视频光纤传输系统方案比较
• 3.2.1 模拟视频光纤传输系统
• 3.2.2 数字视频光纤传输系统
• 3.3 数字信号的并行与串行传输
• 3.3.1 并行传输
• 3.3.2 串行传输
• 3.4 非压缩单路数字视频光纤传输系统总体方案设计
• 第四章 井下电视视频光纤传输系统的电路设计
• 4.1 视频缓冲电路设计
• 4.2 视频A/D和 D/A转换电路设计
• 4.2.1 视频A/D转换电路设计
• 4.2.2 视频D/A转换电路设计
• 4.3 数字复接器、分接器电路设计
• 4.3.1 线路编码
• 4.3.2 发送端芯片HDMP-1022的功能及内部结构
• 4.3.3 接收端芯片HDMP-1024的功能及内部结构
• 4.3.4 编码芯片和解码芯片的工作模式
• 4.3.5 传输速率计算
• 4.4 光发射机和光接收机电路设计
• 4.4.1 光发射与接收器件
• 4.4.2 光发射机和光接收机电路设计
• 4.5 视频光纤传输系统电路板设计
• 第五章 井下电视视频光纤传输系统的测试实验
• 5.1 实验目的
• 5.2 实验方法
• 5.3 实验装置
• 5.4 实验步骤
• 5.5 实验结果
• 5.6 结果分析
• 5.7 结论
• 第六章 总结和展望
• 参考文献
• 硕士期间发表的文章
• 致谢