[发明专利]数能一体化传输系统及信号分割方法

权利要求书

1.数能一体化传输系统，其特征在于，包括数据源、调制器、信号发射机、信号接收机、信号分割电路、能量接收机、信息接收机、电池和调节器；数据源产生的数据信号通过调制器进行调制之后通过信号发射机进行发射，信号接收机对接收到的信号通过信号分割电路进行能量和信息分割，分别输入能量接收机和信息接收机，能量接收机与电池相连，信息接收机连接调节器；

所述信号分割电路采用功率分割方式实现信号分割，包括以下步骤：

S11、初始化系统参数：设信号发射机发射的射频信号为x(t)，且E[|x(t)|²]＝1，E[·]和|·|分别表示数学期望和绝对值；设信号接收机接收的射频信号为y(t)，信号发射机与信号接收机之间距离为d，且路径损耗因子为λ；设信道为Nakagami衰落信道，信道系数表示为h，信道功率系数表示为v＝|h|²，概率密度函数表示为：

其中m表示信道衰落因子，m越小，信道衰落越严重；Γ(m)表示m的阶乘；

S12、计算功率分割后的射频信号和能量信号；

经功率分割后，信息接收机接收的用于数据获取的射频信号表示为：

其中h(t)表示信道增益；n_a(t)表示信号接收机天线从无线空口获得的加性高斯白噪声，其噪声功率表示为n_ID(t)表示由于信息解调器件非完美特性引入的加性高斯白噪声，其噪声功率为ρ_PS表示功率分割因子；P_t表示信号发射机平均发射功率；计算时，n_ID(t)远远大于n_a(t)，所以忽略n_a(t)；

经过采样后，射频信号表示：

h[l]、x[l]、n_a[l]、n_ID[l]表示离散的采样信号，l表示采样点；

方便起见，将上式写为：

进入能量接收机的信号为：

S13、计算能量接收机获取的能量；

S14、求解信息解码性能：采用信号发射机和信号接收机信息解调电路之间的吞吐量来表示信息解码性能；

S15、建立优化目标；

S16、求解优化目标。