[发明专利]一种基于低采样速率的时间反演式无线输能系统与方法

权利要求书

1.一种基于低采样速率的时间反演式无线输能系统，其特征在于，包括：输能装置和待输能装置；所述输能装置包括主控制器、探测信号产生装置和反演信号产生装置；所述待输能装置包括无源芯片、开关电路、储能电容和整流匹配模块；

所述主控制器分别与所述探测信号产生装置和所述反演信号产生装置连接，用于控制所述探测信号产生装置产生探测信号以及控制所述反演信号产生装置产生反演信号；

所述探测信号产生装置与所述待输能装置无线连接，用于将所述探测信号经多径环境发送至所述待输能装置；

所述无源芯片通过所述开关电路与所述储能电容连接；所述整流匹配模块与所述无源芯片连接；所述储能电容用于产生待充电状态信息；所述无源芯片用于存储所述待充电状态信息、接收所述整流匹配模块发送的经多径环境传输后的探测信号以及产生匹配控制信号；所述整流匹配模块用于将经多径环境传输后的探测信号发送至所述无源芯片、依据接收到的所述匹配控制信号改变阻抗状态，并产生反射信号，将所述反射信号经所述多径环境发送至反演信号产生装置；

所述反演信号产生装置与所述待输能装置无线连接，用于接收经多径环境传输后的反射信号和产生反演信号，并将所述反演信号经所述多径环境发送至所述待输能装置；

所述反演信号产生装置包括模数转换模块、第一数字信号处理模块、时间反演模块、第二数字信号处理模块和数模转换模块；所述模数转换模块包括多个低速模数转换器，用于产生多路低速数字反射信号；所述第一数字信号处理模块与所述模数转换模块连接，用于将多路所述低速数字反射信号进行串并处理，得到一路高速数字反射信号；所述时间反演模块与所述第一数字信号处理模块连接，用于对所述高速数字反射信号进行时间逆序处理，得到数字反演信号；所述第二数字信号处理模块与所述时间反演模块连接，用于将所述数字反演信号进行分离，产生多路低速数字反演信号；所述数模转换模块与所述第二数字信号处理模块连接，所述数模转换模块包括多个低速数模转换器，用于将多路所述低速数字反演信号转换为一路模拟反演信号；

所述储能电容用于依据所述模拟反演信号储存能量，并在储存的能量低于预设阈值时，向所述无源芯片发送待充电状态信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于低采样速率的时间反演式无线输能系统，其特征在于，所述探测信号产生装置包括脉冲信号发生器、混频器、第一滤波放大器和第一发射天线；

所述脉冲信号发生器与所述主控制器连接，用于产生宽带短脉冲信号；所述混频器与所述脉冲信号发生器连接，用于产生本振信号，并将所述宽带短脉冲信号与所述本振信号进行混频，形成高频脉冲信号；所述第一滤波放大器与所述混频器连接，用于对所述高频脉冲信号进行滤波和放大，得到所述探测信号；所述第一发射天线与所述第一滤波放大器连接，用于将所述探测信号经多径环境发送至所述待输能装置。

3.根据权利要求1所述的一种基于低采样速率的时间反演式无线输能系统，其特征在于，所述反演信号产生装置还包括第一接收天线和第二滤波放大器；

所述第一接收天线用于接收经多径环境传输后的反射信号；

所述第二滤波放大器分别与所述第一接收天线和所述模数转换模块连接，用于对接收到的反射信号进行滤波和放大处理，并将处理后的反射信号发送至所述模数转换模块。

4.根据权利要求1所述的一种基于低采样速率的时间反演式无线输能系统，其特征在于，所述反演信号产生装置还包括第三滤波放大器和第二发射天线；

所述第三滤波放大器与所述数模转换模块连接，用于将所述数模转换模块产生的模拟反演信号进行滤波和放大处理，得到处理后的模拟反演信号；

所述第二发射天线与所述第三滤波放大器连接，用于将处理后的模拟反演信号经所述多径环境发送至所述待输能装置。

5.根据权利要求1所述的一种基于低采样速率的时间反演式无线输能系统，其特征在于，所述待输能装置还包括第二整流电路；

所述第二整流电路与所述储能电容连接，用于对接收到的经多径环境传输后的模拟反演信号进行整流，得到直流能量，并将所述直流能量存储到储能电容。