基于磁耦合的水下无线携能通信系统

• 作者: 何发瑛 黄峻健 赵毓斌 须成忠
• 来源期刊: 集成技术
• 关键词: 水下通信 磁共振 携能传输 机器学习 支持向量机
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 专题:海洋工程技术|Special Issue: Ocean Engineering Technology
• 页码范围: 85-97
• 页数: 13页
• 分类号: TN929.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.12146/j.issn.2095-3135.20201119003

摘要

磁耦合无线充电技术不仅能够为水下设备不间断地提供能量,同时在其传输能量上加载特定的信号也可以为水下设备构建高速、稳定的数据传输链路,成为摆脱水下设备供电以及通信瓶颈的有效手段.该文提出一种基于磁耦合的水下无线携能传输技术,采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)开发了基于频移键控(FSK)调制的无线信息传输和无线能量传输模块,输入功率为20 W时,可实现1 Mbps传输速率的无线充电设备水下低功率损耗数能同传.针对水下设备的移动需求导致信道变化的问题,使用支持向量机(SVM)机器学习的方法进行数据解码,实现了99.9％的解码成功率.实验结果显示,该文所开发的无线携能传输原型系统在高速率、远距离传输条件下,具有良好的能量传输效率和信号解码准确率.