随钻测量(MWD)是指在钻井过程中实时测量井下信息与遥测的一种现代钻井辅助技术,其通过在钻头附近测取与钻井过程有关的井下信息,并能在不中断钻进操作情况下将获得的井下信息传送到地面,供现场技术人员进行实时分析并指导钻井操作。井下信息的上传是随钻测量系统的重要任务,钻井液连续压力波信息遥测系统,因其抗干扰能力强、数据传输速率高等优点在国外已得到广泛应用。钻井液连续压力波信号通常为钻井液压力相移键控(PSK)信号,钻井液压力PSK信号是通过瞬间改变旋转阀转速产生的。研究表明,旋转阀转速的改变过程中会使钻井液压力载波的幅度发生变化,使得钻井液压力PSK信号具有特殊的调幅调相信号特征,其幅度随着载波相位的调制产生脉动变化,相对于等幅PSK信号,该信号出现幅度失真。这种信号在通过钻井液信道时信号特性如何变化,对于信号处理与信息解码的影响如何,需要进行较系统的理论研究。本文从钻井液压力信号的产生机理着手,分析旋转阀转速的改变对钻井液压力差分相移键控(DPSK)信号及正交相移键控(QPSK)信号幅度的影响,通过构建变幅度钻井液压力PSK信号的数学模型,基于信号的能量分析方法研究了信号通过钻井液信道的传输特性及失真度。研究表明,钻井液压力PSK信号传输过程中,信号强度随传输距离呈指数规律衰减,载波频率、钻井液粘度、含气率、钻柱内径等均会影响信号的传输;频谱分析表明,变幅度钻井液压力PSK信号的低频分量比等幅度钻井液压力PSK信号要小,说明钻井液信道对变幅度钻井液压力PSK信号传输的影响要大;钻井液信道的低通特性可以在一定程度上抑制信号的失真,信号的失真度随信道参数及传播距离呈V型曲线变化,在井底处的信号失真度较大,随着信道参数或传播距离的增加信号的失真度逐渐减小并出现极值,相同条件下,变幅度钻井液压力DPSK信号相对于变幅度钻井液压力QPSK信号失真度要小;采用数学分析方法对信号的失真度进行补偿与信号重构,可以在一定程度上降低钻井液压力PSK信号的失真度,且对钻井液压力DPSK信号的补偿效果要远好于钻井液压力QPSK信号。