煤矿井下电磁无线随钻测量信号滤波研究

针对采用自适应滤波最小均方算法和递推最小二乘算法提取煤矿井下电磁无线随钻测量(EM-MWD)信号存在收敛速度慢与运算时间长等问题,提出了一种稳定快速横向递归最小二乘(SFT-RLS)算法,用于自适应滤除井下非稳态电气干扰与工频及其2倍频、3倍频干扰,实时提取微弱EM-MWD信号.该算法基于RLS算法,利用4个并行滤波器结构可降低运算时间,并利用加权最小二乘误差进行反馈以提高稳定性.仿真试验结果表明,SFT-RLS算法可实现对采样率为1 kHz的EM-MWD信号进行自适应滤波和自适应陷波,平均每次迭代运行时间小于156.98 μs,实现了快速稳定收敛运算与实时自适应滤波;SFT-RLS算法自适应滤波可抑制信号与干扰比为-115 dB的非稳态电气干扰;SFT-RLS算法自适应陷波可实时滤除工频及其2倍频、3倍频干扰,有效提取频率为6.25 Hz的时间脉冲位置调制的EM-MWD信号波形,为正确解码EM-MWD信号提供了可靠数据.