具有自适应波形与波束赋形的闭环无线能量传输:设计、原型与实验
信号处理
2021-06-08 v1 信息论
math.IT
摘要
本文设计、原型实现并实验了一种利用有限反馈、具有自适应波形与波束赋形的闭环辐射式无线能量传输(WPT)系统。WPT 系统在发射端联合利用多正弦波形与多天线波束赋形,挖掘空间与频率域,以适应多径衰落信道并提升输出直流功率。提出了一种基于码本设计以及使用 IEEE 802.15.4 RF 接口的低复杂度空中有限反馈的闭环架构。该码本由多个码字组成,每个码字代表特定的波形与波束赋形。发射端遍历码本,随后接收端反馈最优码字的索引,从而可使波形与波束赋形适应多径衰落信道,以最大化输出直流功率,而无需显式信道估计及准确的信道状态信息知识。所提出的利用有限反馈的自适应波形与波束赋形闭环 WPT 使用软件定义无线电设备原型实现,并在真实室内环境中测得。测量结果表明,相较于传统的单音单天线 WPT 系统,所提出的自适应波形与波束赋形闭环 WPT 可将输出直流功率提升至多 14.7 dB。
引用
@article{arxiv.2106.03519,
title = {Closed-Loop Wireless Power Transfer with Adaptive Waveform and Beamforming: Design, Prototype, and Experiment},
author = {Shanpu Shen and Junghoon Kim and Bruno Clerckx},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.03519},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 11 figures