[发明专利]基于自适应前馈信号抗干扰的水下能源与信号传输系统

权利要求书

1.基于自适应前馈信号抗干扰的水下能源与信号传输系统，其特征在于，包括：

无线电能传输单元：采用定向自补偿电磁耦合技术，通过对发射机输出端和接收机输入端的状态监测，对比发射机输入端状态，对收发端做定向补偿，保持能量传输的最佳状态；

水下信号传输单元：包括信号发射机与接收机，利用正交频分调制技术OFDM设计分载波多通道水下高速信息传输系统，来实现海水介质中的无线高速数据传输，正交频分调制技术是将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到每个子信道上进行传输；

电能与信号混合传输单元：包括水下感应耦合电能传输模块，采用在该模块中增加一对信号传输天线，通过电磁感应实现信号的传输；

在无线电能传输单元使用时，还包括考虑海水电导特性的水下无线能量传输系统电磁耦合的等效互感模型；

在水下感应耦合电能传输模块使用时，每个线圈与其余三个线圈都存在着耦合关系，其中K_PP为电能传输的主耦合系数，即电能传输主要是通过此耦合关系实现的，K_DD为信号传输的主耦合系数，即信号传输主要是通过此耦合关系实现的，其余耦合系数为电能传输环节与信号传输环节间的干扰耦合系数；信号线圈L_D1和L_D2在电能交变磁场中产生感应电压。

2.根据权利要求1所述的基于自适应前馈信号抗干扰的水下能源与信号传输系统，其特征在于：系统能量传输效率是收发机间距离的函数；通过选取拓扑结构优化系统参数Q，使其有距离误差冗余，从而保证能量的高效率稳定传输。

3.根据权利要求2所述的基于自适应前馈信号抗干扰的水下能源与信号传输系统，其特征在于：还包括构建的初级并联-次级并联互感电路模型。

4.根据权利要求3所述的基于自适应前馈信号抗干扰的水下能源与信号传输系统，其特征在于：还包括控制电路模块，其主要功能是产生PWM信号驱动主电路中开关元件进行方波逆变；该电路由PWM电路产生PWM信号，再由驱动电路进行隔离放大，从而驱动主电路中的开关元件。