用于高效的远场无线信息和功率传输的具有保护符号的可同步脉冲位置调制波形制造技术

WIPT系统使用可同步PPM波形以将信息和功率从ET传送到远处的远场EH。这样做，本文提出的解决方案降低了接收器复杂性，优化了功率传输，并满足了信息传输要求。可同步PPM波形包括多个脉冲调制符号，这些符号中的每个包括响应于要被传送到EH的信息进行位置调制的一个或多个脉冲。ET根据一个或多个同步约束条件配置在所述可同步PPM波形的每个符号中的至少一个脉冲，以使得能够在EH处实现符号同步。EH将接收到的可同步PPM波形的RF功率转换为DC电压，并对接收到的PPM波形进行同步以提取PPM波形中的信息。中的信息。中的信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高效的远场无线信息和功率传输的具有保护符号的可同步脉冲位置调制波形


[0001]本文提出的解决方案大致涉及无线功率传输系统，并且更具体地，涉及使用脉冲位置调制改善在无线信息和功率传输(WIPT)系统中传输的功率和信息。

技术介绍

[0002]远场能量采集系统包括能量发射器(ET)和能量采集器(EH)，它们彼此相距遥远(远场)，并经由射频(RF)信号耦合而是不通过电感耦合进行耦合。如本文所用，远场是指ET和EH之间分开的距离，该距离大于ET中发射器线圈的尺寸，其范围可在例如几十厘米到几十米之间。无线功率传输(WPT)系统代表此类远场能量采集系统的一个示例，其中ET经由RF信号向EH发送RF功率。远场无线信息和功率传输(WIPT)系统代表另一个示例，其中ET经由RF信号向EH发送RF功率和信息。在此类WIPT系统中发送的能量和信息两者都受到在EH处的RF到DC能量采集效率的限制，该效率是取决于在EH处的整流天线的设计和由ET发送的波形的特性。理想情况下，该系统优化能量和/或信息传输。
[0003]同相多正弦波信号代表了WPT系统的最佳波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线信息和功率传输WIPT系统的第一无线装置，所述第一无线装置包括能量发射器，用于经由前向链路将信息和RF功率同时传送到所述WIPT系统中的距所述第一无线装置远场的第二无线装置中的能量采集器，所述能量发射器包括：脉冲调制电路，其被配置为生成包括多个复合符号的可同步脉冲位置调制PPM波形，所述复合符号中的每个复合符号包括至少一个同步脉冲和响应于要被传送到所述能量采集器的所述信息进行位置调制的一个或多个脉冲；以及传输电路，其被配置为经由所述前向链路向所述能量采集器发送所述可同步PPM波形。2.根据权利要求1所述的第一无线装置，其中，所述可同步PPM波形的所述多个复合符号中的每个复合符号中的脉冲的数量小于或等于2。3.根据权利要求1至2中任一项所述的第一无线装置：其中，每个复合符号进一步包括一个或多个保护符号；其中，所述可同步PPM波形包括多个帧；以及其中，所述多个帧中的每个帧包括至少一个复合符号对。4.根据权利要求3所述的第一无线装置：其中，每个复合符号对包括奇数复合符号和偶数复合符号；其中，对应的复合符号对中的每个偶数复合符号包括一个或多个脉冲调制符号以及跟随的两个保护符号；以及其中，所述对应的复合符号对中的每个奇数复合符号跟随在对应的偶数复合符号之后，并且以相对于所述偶数复合符号的翻转顺序包括两个保护符号以及跟随的一个或多个脉冲调制符号。5.根据权利要求3所述的第一无线装置：其中，每个复合符号对包括奇数复合符号和偶数复合符号；其中，对应的复合符号对中的每个奇数复合符号包括一个或多个脉冲调制符号以及跟随的两个保护符号；以及其中，所述对应的复合符号对中的每个偶数复合符号跟随在对应奇数复合符号之后，并且以相对于所述奇数复合符号的翻转顺序包括两个保护符号以及跟随的一个或多个脉冲调制符号。6.根据权利要求3所述的第一无线装置：进一步包括接收器电路，其被配置为经由反向链路从所述第二无线装置中接收反向链路波形；其中，所述反向链路波形包括多个反向链路帧，所述多个反向链路帧中的每个反向链路帧包括至少一个反向链路复合符号对；其中，当所述可同步PPM波形中的所述至少一个复合符号对中的每个复合符号对中的偶数复合符号包括相对于所述前向链路中的所述可同步PPM波形中的所述至少一个复合符号对中的每个复合符号对中的奇数复合符号呈翻转顺序的所述脉冲调制符号中的一个或多个脉冲调制符号时，在所述反向链路波形中的所述至少一个反向链路复合符号对中的每个反向链路复合符号对中的奇数复合符号包括相对于所述反向链路波形中的所述至少一个反向链路复合符号对中的每个反向链路复合符号对中的偶数复合符号呈翻转顺序的所述脉冲调制符号中的一个或多个脉冲调制符号；以及
其中，当所述可同步PPM波形中的所述至少一个复合符号对中的每个复合符号对中的奇数复合符号包括相对于所述前向链路中的所述可同步PPM波形中的所述至少一个复合符号对中的每个复合符号对中的偶数复合符号呈翻转顺序的所述脉冲调制符号中的一个或多个脉冲调制符号时，在所述反向链路波形中的所述至少一个反向链路复合符号对中的每个反向链路复合符号对中的偶数复合符号包括相对于所述反向链路波形中的所述至少一个反向链路复合符号对中的每个反向链路复合符号对中的奇数复合符号呈翻转顺序的所述脉冲调制符号中的一个或多个脉冲调制符号。7.根据权利要求3所述的第一无线装置：其中，所述多个帧中的每个帧包括所述至少一个复合符号对；以及其中，每个复合符号中的至少一个位置调制脉冲和所述至少一个同步脉冲是根据一个或多个同步约束条件来配置的，以使得能够在所述能量采集器处实现所述符号同步。8.根据权利要求7所述的第一无线装置，其中，所述一个或多个同步约束条件包括将所述至少一个同步脉冲中的每个同步脉冲包括在所述复合符号中的每个复合符号中的指定同步时隙中。9.根据权利要求8所述的第一无线装置，其中，所述指定同步时隙包括所述复合符号中的每个复合符号中的时隙零。10.根据权利要求7所述的第一无线装置，其中，所述一个或多个同步约束条件包括将所述至少一个同步脉冲中的每个同步脉冲附加到对应的复合符号内的脉冲调制符号。11.根据权利要求1至10中任一项所述的第一无线装置，进一步包括接收器电路，其被配置为经由反向链路从所述第二无线装置接收反向链路波形，其中所述反向链路波形在时间上偏移已发送的可同步PPM波形一偏移期，所述偏移期包括所述复合符号中的奇数个的一个或多个复合符号。12.根据权利要求11所述的第一无线装置，其中，所述反向链路波形具有与所述已发送的可同步PPM波形相同的帧结构和相对于所述前向链路的取向的互补翻转取向。13.根据权利要求11所述的第一无线装置，进一步包括天线，其在所述能量发射器和所述接收器电路之间共享，并且被配置为在所述偏移期期间从所述能量发射器和所述接收器电路中的一个切换到所述能量发射器和所述接收器电路中的另一个。14.根据权利要求1至13中任一项所述的第一无线装置，其中，所述脉冲调制电路使用Gabor脉冲生成所述可同步PPM波形的所述多个脉冲调制符号中的每个脉冲调制符号。15.一种经由前向链路将信息和RF功率从无线信息和功率传输WIPT系统中的第一无线装置的能量发射器同时传送到所述WIPT系统中的距所述第一无线装置远场的第二无线装置中的能量采集器的方法，所述方法包括：生成包括多个复合符号的可同步脉冲位置调制PPM波形，所述复合符号中的每个复合符号包括至少一个同步脉冲和响应于要被传送到所述能量采集器的所述信息进行位置调制的一个或多个脉冲；以及经由所述前向链路向所述能量采集器传输所述可同步PPM波形。16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述可同步PPM波形的所述多个复合符号中的每个复合符号中的脉冲的数量小于或等于2。17.根据权利要求15至16中任一项所述的方法：
其中，每个复合符号进一步包括一个或多个保护符号；其中，所述可同步PPM波形包括多个帧；以及其中，所述多个帧中的每个帧包括至少一个复合符号对。18.根据权利要求17所述的方法：其中，每个复合符号对包括奇数复合符号和偶数复合符号；其中，对应的复合符号对中的每个偶数复合符号包括一个或多个脉冲调制符号以及跟随的两个保护符号；以及其中，所述对应的复合符号对中的每个奇数复合符号跟随在对应偶数复合符号之后，并以相对于所述偶数复合符号的翻转顺序包括两个保护符号以及跟随的一个或多个脉冲调制符号。19.根据权利要求17所述的方法：其中，每个复合符号对包括奇数复合符号和偶数复合符号；其中，对应的复合符号对中的每个奇数复合符号包括一个或多个脉冲调制符号以及跟随的两个保护符号；以及其中，所述对应的复合符号对中的每个偶数复合符号跟随在对应的奇数复合符号之后，并且以相对于所述奇数复合符号的翻转顺序包括两个保护符号以及跟随的一个或多个脉冲调制符号。20.根据权利要求17所述的方法：进一步包括接收器电路，其被配置为经由反向链路从所述第二无线装置中接收反向链路波形；其中，所述反向链路波形包括多个反向链路帧，所述多个反向链路帧中的每个反向链路帧包括至少一个反向链路复合符号对；其中，当所述可同步PPM波形中的所述至少一个复合符号对中的每个复合符号对中的偶数复合符号包括相对于所述前向链路中的所述可同步PPM波形中的所述至少一个复合符号对中的每个复合符号对中的奇数复合符号呈翻转顺序的所述脉冲调制符号中的一个或多个脉冲调制符号时，在所述反向链路波形中的所述至少一个反向链路复合符号对中的每个反向链路复合符号对中的奇数复合符号包括相对于所述反向链路波形中的所述至少一个反向链路复合符号对中的每个反向链路复合符号对中的偶数复合符号呈翻转顺序的所述脉冲调制符号中的一个或多个脉冲调制符号；以及其中，当所述可同步PPM波形中的所述至少一个复合符号对中的每个复合符号对中的奇数复合符号包括相对于所述前向链路中的所述可同步PPM波形中的所述至少一个复合符号对中的每个复合符号对中的偶数复合符号呈翻转顺序的所述脉冲调制符号中的一个或多个脉冲调制符号时，在所述反向链路波形中的所述至少一个反向链路复合符号对中的每个反向链路复合符号对中的偶数复合符号包括相对于所述反向链路波形中的所述至少一个反向链路复合符号对中的每个反向链路复合符号对中的奇数复合符号呈翻转顺序的所述脉冲调制符号中的一个或多个脉冲调制符号。21.根据权利要求17所述的方法：其中，所述多个帧中的每个帧包括所述至少一个复合符号对；以及其中，每个复合符号中的至少一个位置调制脉冲和所述至少一个同步脉冲是根据一个
或多个同步约束条件来配置的，以使得能够在所述能量采集器处实现所述符号同步。22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述一个或多个同步约束条件包括将所述至少一个同步脉冲中的每个同步脉冲包括在所述复合符号中的每个复合符号中的指定同步时隙中。23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述指定同步时隙包括所述复合符号中的每个复合符号中的时隙零。24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述一个或多个同步约束条件包括将所述至少一个同步脉冲中的每个同步脉冲附加到对应的复合符号内的脉冲调制符号。25.根据权利要求15至24中任一项所述的方法，进一步包括经由反向链路从所述第二无线装置接收反向链路波形，其中所述反向链路波形在时间上偏移已发送的可同步PPM波形一偏移期，所述偏移期包括所述复合符号中的奇数个的一个或多个复合符号。26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述反向链路波形具有与所述已发送的可同步PPM波形相同的帧结构和相对于所述前向链路的取向的互补翻转取向。27.根据权利要求25所述的方法，进一步包括：在所述偏移期期间将天线阵列从所述能量发射器和所述接收器电路中的一个切换到所述能量发射器和所述接收器电路中的另一个。28.根据权利要求15至27中任一项所述的方法，其中，生成所述可同步PPM波形的所述多个脉冲调制符号中的每个脉冲调制符号包括：使用Gabor脉冲生成所述可同步PPM波形的所述多个脉冲调制符号中的每个脉冲调制符号。29.一种计算机程序产品，用于将信息和RF功率从无线信息和功率传输WIPT系统中的第一无线装置的能量发射器同时传送到所述WIPT系统中的距所述第一无线装置远场的第二无线装置中的能量采集器，所述计算机程序产品包括软件指令，所述软件指令在所述能量发射器中的至少一个处理电路上运行时，使所述能量发射器执行根据权利要求15至28...

【专利技术属性】
技术研发人员：何首生，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：