The invention discloses a magnetic channel estimation method based on near-field positioning, which comprises the following steps: there are M transmitting coils and one receiving coil in the invention, three transmitting coils are selected, and the three transmitting coils are loaded with AC signals with fixed frequencies, and the current and voltage values on the three transmitting coils are observed successively, using the most effective method. The least square method estimates the magnetic field strength between each transmitting coil and the receiving coil, and then estimates the position of the receiving coil; uses the estimated position to calculate the mutual inductance between the other transmitting coil and the receiving coil; thus adjusts the amplitude and phase of the voltage or current on the transmitting coil, and finally makes the energy transmit to the receiving coil with high efficiency. . The invention maximizes the receiving power of the receiving terminal under the premise of satisfying the energy constraint of the transmitting terminal.
【技术实现步骤摘要】
一种基于近场定位的磁信道估计方法
本专利技术属于无线通信领域，具体涉及一种基于近场定位的磁信道估计方法。
技术介绍
随着社会进步与科技发展,我们的日常生活愈发依赖于众多个人移动设备，例如手机，平板电脑和可穿戴设备。尽管每一种设备都可以使生活变得更加方便，但是我们必须记住每天都要给这些设备充电，这是一个经常性且日益重要的负担。如果可以对这些设备进行无线充电，这样就能够减轻这种日常焦虑，也会大大减少对各种充电器的的数量。无线充电技术的主要优势在于它的便捷性和通用性，通过采用无线充电技术，公共移动设备充电站将有可能成为现实。缺点在于无线充电的效率相对于有线充电来说有些偏低，但是，移动设备对低功耗的追求为无线充电技术提供了广阔前景。现有的无线能量传输技术根据其物理机理可以分为三类：电感耦合，磁共振耦合和电磁辐射。前两类主要利用了电磁的近场非辐射特性。由于磁感效应随距离增加快速减弱，基于电感耦合的无线能量传输通常只能达到厘米级的充电距离。磁共振耦合可以实现米级的能量传输，但对线圈间的距离和对齐角度有严格要求。在采用磁波束成形的无线能量传输电路中，发送端需要先估计磁信道(由线...
【技术保护点】
1.一种基于近场定位的磁信道估计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)初始时从发送线圈阵列中选择3个发送线圈，加载带有固定频率的交流信号，唯一的接收线圈摆放在任意位置；(2)依次观测3个发送线圈上的电流，然后观测实际加载到发送线圈上的电压，每个发送线圈的观测实施多次；(3)根据发送线圈与接收线圈之间的互感与磁场强度的理论关系，利用最小二乘法，估计每个发送线圈与接收线圈间的磁场强度，继而估计接收线圈的位置；(4)利用所述步骤(3)估计的位置以及其他发送线圈与接收线圈的相对位移，算出其他发送线圈与接收线圈间的互感，根据计算出的互感调整所有发送线圈上电压或电流的幅度与相位，计算接...
【技术特征摘要】
1.一种基于近场定位的磁信道估计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)初始时从发送线圈阵列中选择3个发送线圈，加载带有固定频率的交流信号，唯一的接收线圈摆放在任意位置；(2)依次观测3个发送线圈上的电流，然后观测实际加载到发送线圈上的电压，每个发送线圈的观测实施多次；(3)根据发送线圈与接收线圈之间的互感与磁场强度的理论关系，利用最小二乘法，估计每个发送线圈与接收线圈间的磁场强度，继而估计接收线圈的位置；(4)利用所述步骤(3)估计的位置以及其他发送线圈与接收线圈的相对位移，算出其他发送线圈与接收线圈间的互感，根据计算出的互感调整所有发送线圈上电压或电流的幅度与相位，计算接收功率与发送功率，进而计算能量传输效率，使调整后的能量传输效率优于调整前。2.根据权利要求1所述的一种基于近场定位的磁信道估计方法，其特征在于，所述步骤(2)中，包括如下步骤：不同时刻的发送线圈上的电流向量是正交的：每个时刻只有一个发送线圈闭合，观测的是发送线圈上的电流，发送线圈上的总电压，以及实际加载到发送线圈上的电压，所述实际加载到发送线圈上的电压指的是总电压减去电路中电阻上的分压，每个发送线圈的观测实施多次。3.根据权利要求1所述的一种基于近场定位的磁信道估计方法，其特征在于，所述步骤(3)中，发送线圈与接收线圈间的KVL方程表述为：式中：Ir为接收线圈上的电流，Rr为接收线圈上的负载阻抗，j为复数的虚部，ω为施加在发送线圈上的交流信号的频率，为第n个发送线圈与接收线圈间的互感，为第n个发送线圈上的电流，为第n个发送线圈上的阻抗，vn为加载到第n个发送线圈上的总电压；上面两个式子简化为：令其中，l表示第l次观测，yn(l)为第l次观测时实际加载到第n个发送线圈上的真实电压，vn(l)为第l次观测时...
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