[发明专利]一种磁谐振耦合无线携能通信系统的电能干扰抑制方法

说明书

一种磁谐振耦合无线携能通信系统的电能干扰抑制方法，通过以电能传输通道的高频交流电压的频率作为参考频率，生成OFDM通信系统的子载波间隔频率和射频载波频率，使得OFDM某些子载波对准高频交流电压造成的电能干扰，而其他子载波与电能干扰完全正交而不受干扰。与通常自适应梳状陷波器抑制干扰的方法相比，本发明所述方法能够降低信号处理复杂度和处理延时，并且获得高精度的干扰抑制效果，从而改善系统性能。

技术领域

本发明属于磁谐振耦合无线携能通信技术领域，特别涉及一种磁谐振耦合无线携能通信系统的电能干扰抑制方法。

背景技术

磁谐振耦合电能传输技术是一种基于电磁感应耦合原理的非接触式电能传输技术，电能传输过程具有安全、可靠及灵活性强的特点，特别适合在一些潮湿、易燃易爆条件下使用，大有取代传统的电缆式供电模式的趋势，目前已经在电动汽车、生物医电、家用电器、石油钻井等领域得到成功应用。然而在很多实际应用中我们还需要利用这种电能传输通道同时完成通信信号的传输，因此需要研究适应于磁谐振耦合电能传输系统中基于能量传输通道的信号有效传输方法，实现电能与信号的同步传输。

携能通信系统中能量传输通道的高频谐振信号及其谐波分量会对通信造成严重的干扰，干扰信号呈梳状频率特性，且频率随着谐振电路的频率而随时间变化，干扰信号强度大，甚至出现通信信号被电能干扰淹没的现象。为了抑制干扰，通常的方法是利用频率自适应梳状陷波器，跟踪干扰的频率并滤除干扰，但这种方法信号处理复杂度高，处理延时大。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种磁谐振耦合无线携能通信系统的电能干扰抑制方法，能够降低信号处理复杂度和处理延时，同时干扰抑制效果良好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种磁谐振耦合无线携能通信系统的电能干扰抑制方法，以携能通信系统中电能传输通道的高频交流电压的频率作为参考频率，生成OFDM系统的子载波频率间隔和射频载波频率，使得高频交流电压及其谐波分量对准特定的子载波，已知携能通信系统高频交流电压频率为f₀，通信信道相干时间为T，信道最大传输时延为τ_max，要求射频载波频率f_c最低和最高值分别为f₁和f₂，则子载波频率间隔Δf＝f₀/M，M为整数且1＜M＜(T-τ_max)f₀，射频载波频率f_c＝cf₀，c为整数且f₁/f₀≤c≤f₂/f₀。

在发送端，待发送数据经过纠错编码和星座映射，与导频符号一起映射到OFDM系统的子载波上，对频域数据进行反傅里叶变换，然后并串变换并插入保护间隔，经过数模转换变成模拟信号，再经过上变频变成射频信号耦合到电能传输通道和电能信号一起发送；

在接收端，进行与发端相反的处理过程，先下变频和模数转换得到数字信号，根据时频同步的结果去除OFDM符号的保护间隔，并把数据做串并变换和傅里叶变换得到频域数据，并根据信道估计的结果进行信道均衡，最后通过解调星座映射和纠错解码获得接收的数据。

进一步地，可利用锁相环使OFDM符号的子载波频率间隔和射频载波频率随着高频交流电压频率f₀一起改变。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：不需要自适应梳状陷波器跟踪干扰的频率，通过把电能干扰对准OFDM个别子载波而保护其他子载波不被干扰的方法，能够降低信号处理复杂度和处理延时，并且获得高精度的干扰抑制效果，进而为数据解调提供良好的基础。

附图说明

图1是本发明方法的流程框图。

图2是本发明方法的接收信号示意图。