本论文所开展的研究工作是中石化重点攻关项目“近钻头无线随钻测斜系统研究”的一部分，主要是研究利用超声波来实现井斜角信号从近钻头处传递到动力钻具之上的MWD短节的实现问题。论文详细地论述了目前国内外在近钻头无线随钻测量方面的现状和进展，针对超声波的传播特性及井下复杂条件，提出了可行的信号编码方案，并通过试验验证此方案具有明显的优势。本系统充分考虑了钻进过程中近钻头部分的剧烈震动、高温、噪声、空间结构狭小、能源受限等特有问题，并针对这些问题在硬件设计中进行了有意义的探索。本文针对超声信号编码方案及硬件设计中的整体设计以及电源、实时时钟、串口通信、CCP等电路给出了较为详细的介绍，对有关的软件实现也给出了必要的说明。所设计的信号传递系统在室内进行了试验。通过对编码方案中超声波的信号的实际测量确定了可行的信号范围，并得到了最佳的载波频率，通过试验进一步确定了最优的单位信号持续时间。最终实现井下近钻头部分1000Bit/s的信号传输速率。