考虑非线性的基于差分混沌移位键控的无线能量传输

本文中，我们研究传统基于通信的混沌波形在无线能量传输（WPT）背景下的表现。特别地，我们提出一种基于差分混沌移位键控（DCSK）的 WPT 架构，其在接收端采用模拟相关器，以提升能量收集（EH）性能。我们考虑了 EH 过程的非线性，并在广义 Nakagami-m 块衰落模型下推导了收集到直流（DC）的闭式解析表达式。我们表明，在此框架下，接收信号的峰均功率比与收集的 DC 均依赖于所传输波形的参数。此外，我们研究了确定性未调制混沌波形的情况，并证明在无可相关器时，调制不影响所实现的收集 DC。另一方面，结果表明对于具有相关器辅助接收端的场景，DCSK 显著优于未调制情况。基于该观察，我们提出了一种新颖的基于 DCSK 的信号设计，进一步增强了所提架构的 WPT 能力；并推导了相应的收集 DC 解析表达式。我们的结果表明，所提架构与关联信号设计可在基于 DCSK 的 WPT 系统中实现显著的 EH 增益。此外，我们还表明，即便考虑发送端放大器的非线性，与现有多正弦信号相比，所提混沌波形在 EH 方面表现明显更优。