基于激光无线能量传输系统实现多通道信能同传的方法

技术特征：
1.一种基于激光无线能量传输系统实现多通道信能同传的方法，所述激光无线能量传输系统分为激光发射端和激光接收端，所述激光发射端包括n个调制器、激光电源和半导体激光器，激光接收端包括光伏阵列、数据/信息解调器、光伏电源和负载，数据/信息解调器包括滤波器和幅值检测器，其特征在于：包括：n路叠加输入的脉冲激光被光伏阵列捕获，并输出与脉冲激光频率变化一致的脉动功率，该脉动功率使得接收端光伏电源电感上的电流纹波幅值的大小随脉动功率频率的变化而变化；通过解调该电感上电流纹波，根据解调后各路信号的幅值的大小，解调出对应的“0”或“1”数据；将输入的n路脉冲激光频率相互正交，电感上电流纹波经过带通滤波器后会变成正弦波形的电信号，其对应不同时刻的数据波形，幅值大小不同；通过幅值检测器后，将每个码元周期的幅值表示出来，当电流幅值较小时表示接收到的数据为“0”，反之为“1”，通过判决器准确输出对应的数据信息。2.如权利要求1所述的基于激光无线能量传输系统实现多通道信能同传的方法，其特征在于：每路子数据中的“0”、“1”信息用频移调制，输入数据“0”时，调制器选择高频载波；输入数据“1”时，调制器选择低频载波。3.如权利要求2所述的基于激光无线能量传输系统实现多通道信能同传的方法，其特征在于：所述激光无线能量传输系统的信息中，包括n路子功率/信息脉冲，每路子脉冲的“0”、“1”数据用两个频率相区别，在激光器发射端设计2n个相互正交的脉冲频率对数据信息进行区分。4.如权利要求3所述的基于激光无线能量传输系统实现多通道信能同传的方法，其特征在于：数据/信息解调器的控制策略如下：选择n个不同通频带的带通滤波器将n路信号解调开，解调后，该路数据信息与其他n-1路数据信息以及功率信息实现解耦。解调后的信号对应不同的数据信息，频率高时解调后对应的信号峰值低，表示数据“0”；频率低时对应的信号峰值高，表示数据“1”，再通过一级幅值检测器判决输出，直接测得该路数据来源。5.如权利要求4所述的基于激光无线能量传输系统实现多通道信能同传的方法，其特征在于：发射端控制模块接收待传输的数据，在待传输的数据为表征低频脉冲电流的数据“1”时输出高电平，在待传输的数据为表征高频脉冲电流的数据“0”时输出低电平；将n路数据通过n个激光器并行传输，其中,n路脉冲信号的“0”、“1”需要相互正交；脉冲激光频移键控调制器，控制各路信号“0”、“1”数据时输出不同的频率；电感电流纹波解调器，接收光伏电源电感电流的采集信号，通过解调器将各路信号解耦，检测解耦后电流幅值，电流幅值变大时输出表征低频脉冲电流的数据“1”，电流波纹幅值变小时输出表征高频脉冲电流的数据“0”。

技术总结
本发明公开了一种基于激光无线能量传输系统实现多通道信能同传的方法，借鉴正交频分复用(OFDM)技术思想，将传输的数据包分解成N个子数据段，用脉冲激光中独立于能量传输控制参数的频率参数进行调制，从而可将数据加载在能量流中。基于激光无线能量传输系统包括激光发射端和激光接收端，激光发射端主要有：功率/信息调制器、激光电源和半导体激光器。功率/信息调制器的主要功能是将不同频率的数据信息加载到激光脉冲上；激光接收端主要有：光伏阵列和解调器。调制器的拓扑结构主要包括一个带通滤波器和幅值检测器，其功能是将叠加后的功率/数据信息解耦，得到各个子数据包携带的信息。息。息。


技术研发人员：周玮阳 金科 江月欣 陈中蔚 何玮
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2022.01.10
技术公布日：2022/6/10