井下通信模塊的MCU程序完成以下主要功能：
(1)采用單片機(jī)的ADC數(shù)字化采集系統(tǒng)，對(duì)各類(lèi)傳感器進(jìn)行信號(hào)采集、處理、監(jiān)測(cè)。
(2)對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，編碼類(lèi)型選擇BCH。
(3)向擴(kuò)頻載波芯片傳送數(shù)據(jù)。
(4)控制通信模塊SCCP485工作和系統(tǒng)的工作。
(5)井上通信模塊MCU程序完成：接收信息數(shù)據(jù)包、對(duì)接收進(jìn)行解碼、恢復(fù)各傳感器數(shù)據(jù)。
(6)對(duì)井下傳感器的采集數(shù)據(jù)處理計(jì)算，將壓力和溫度轉(zhuǎn)換為液面高度，并且進(jìn)行記錄。
(7)將液面高度和井下傳感器狀態(tài)數(shù)據(jù)打包，傳送到上位機(jī)。

3 耦合電路
3．1 低壓電力線網(wǎng)絡(luò)噪聲
低壓電力線系統(tǒng)上的噪聲較為復(fù)雜，不僅因?yàn)樗且粋€(gè)時(shí)變系統(tǒng)，而且會(huì)因接入不同的電器對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)產(chǎn)生回波、駐波、諧振等影響。低壓電力線上的噪聲可分為以下幾類(lèi)：
(1)有色背景噪聲。是由電力線上許多小功率噪聲源疊加而產(chǎn)生的干擾，是一種隨時(shí)間緩慢變化的隨機(jī)干擾，其功率譜密度(PSD)隨頻率的增加而降低。
(2)窄帶噪聲。是一種頻帶很窄的噪聲，多為調(diào)幅的正弦信號(hào)，主要由中短波廣播信號(hào)的干擾而產(chǎn)生，其強(qiáng)度在24h內(nèi)變化。
(3)與工頻異步的周期脈沖噪聲。這種噪聲主要由開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生，大部分按50～200 kHz頻率重復(fù)，在頻域上是一些離散譜，而這些頻率上的噪聲與Chirp波形同處于一個(gè)頻帶內(nèi)。在實(shí)驗(yàn)初期，通過(guò)電力線傳送的數(shù)據(jù)經(jīng)常產(chǎn)生誤碼，主要就是第3種類(lèi)型的干擾導(dǎo)致。通過(guò)FFT分析發(fā)現(xiàn)，這種高頻噪聲分布在100～400 kHz之間，而且幅度較大，使信噪比低于0．5。

如圖3所示，有劇烈抖動(dòng)的曲線信號(hào)為從1：1耦合器次級(jí)測(cè)得的市電干擾。試驗(yàn)中，將市電經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的高通濾波器，濾除50 Hz及其諧波的干擾，發(fā)現(xiàn)仍有高頻噪聲，此即周期脈沖干擾。下側(cè)圖像為其FFT，兩根粗垂線之間代表100～400 kHz頻帶，可見(jiàn)，周期脈沖噪聲與Chirp信號(hào)處于同一頻帶范圍內(nèi)，所以該噪聲會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生亂碼。
3．2 耦合電路設(shè)計(jì)
為消除周期脈沖的干擾，針對(duì)其頻率設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的耦合電路，如圖4所示，由兩部分組成，分別是預(yù)濾波電路和高通濾波電路。

首先介紹RC電路：C2為1μf電容，耐壓為270 V；R3為1 MΩ；功率為100 W。在加市電信號(hào)后，電容將50 Hz及其諧波等低頻部分保留到RC網(wǎng)絡(luò)上，將高頻部分傳遞至變壓器原級(jí)。但RC電路不能完全消除高頻噪聲，所以需要加入預(yù)濾波電路。

預(yù)濾波電路在市電接入前放置，也就是電力線與通信系統(tǒng)接觸前，通過(guò)一個(gè)RC低通濾波網(wǎng)絡(luò)，這可在市電作為通信信號(hào)載體之前，將其固有的周期脈沖噪聲濾除，而且對(duì)后續(xù)的系統(tǒng)工作不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，低通濾波器的頻域分析如圖5所示。