，可以无需电池进行馈电，尤其对于布 置在复杂环境中的无线传感器节点，例如森林、沙漠、海洋、核电站、石油化工厂等，利用无 线的方式进行馈电和反馈数据。
[0043] 利用本发明所述方法可以打造智能家居环境，随时随地为手机等移动终端馈电， 保障用户的正常通话；为传感器馈电，随时随地了解屋内外的温度、湿度等参数，可以利用 中央控制系统对家居进行智能调控，可以节省能源，绿色环保。
[0044] 本发明可以大大降低无线设备的电池使用量和生产量，大大减少了电池制造、使 用和回收过程中造成的环境污染，是一个非常有益于提升国家绿色经济的技术。
【附图说明】
[0045] 图1为本发明一种信息能量同传发送方法流程示意图；
[0046] 图2为本发明一种信息能量同传接收方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0047] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。
[0048] 图1为本发明一种信息能量同传发送方法流程示意图，如图1所示，本发明提供了 一种信息能量同传发送方法，应用于发射端设备，所述方法包括：发射端基于第一优化参数 集，根据第一优化目标和第一约束条件集来确定第一基带信号的第一预分配参数集；发射 端基于第一优化结果和第二优化参数集，根据第二优化目标和第二约束条件集来确定第二 基带信号的第二预分配参数集；根据第一预分配参数集和第二预分配参数集，将基带信号 中的第一基带信号和第二基带信号处理成相应的射频信号通过天线进行发送；所述第一基 带信号、第二基带信号为基带信号中的信息基带信号、能量基带信号二者之一，所述第一基 带信号不同于第二基带信号。
[0049] 下面以一具体实施例对优化过程进行具体的说明。
[0050] 在本实施例中，发射端为多载波发射机，第一基带信号为能量基带信号，第二基带 信号为信息基带信号，本实施例将能量基带信号作为第一基带信号，将信息基带信号作为 第二基带信号，在对能量基带信号进行优化的基础上，再对信息基带信号进行优化，能够保 证接收机所采集功率达到相应工作模式所需的最低功率，保障接收机正常工作，大大增强 了系统的稳定性和可靠性；通过对信息基带信号的优化，使功率进一步得到合理分配，通信 速率第一步提高，系统的性能进一步提升。
[0051] 假设发射端基带信号总功率为P，分配于信息基带信号的总功率和能量基带信号 的总功率分别为P E，则PI+PE= P ;信号总载波集为Sc，Sc = Sc EU Sc i，其中，ScE为能 量信号子载波集，SClS信息信号子载波集；接收端采集到的能量为Q，即有Q= 0PE，f3是 能量效率系数；信道参数向量h，其中，h= [h p h2……hN]T;总载波数为N，分配于信息信号 的载波数和能量信号的载波数分别为队和N E，则N = NI+NE。信息基带信号到信息符号和能 量基带信号的能量符号分别SSjn) *SE(n)，n = l，2，...，m;m<N;其中：
[0052]
【主权项】
1. 一种信息能量同传发送方法，应用于发射端设备，所述方法包括： 发射端基于第一优化参数集，根据第一优化目标和第一约束条件集来确定第一基带信 号的第一预分配参数集； 发射端基于第一优化结果和第二优化参数集，根据第二优化目标和第二约束条件集来 确定第二基带信号的第二预分配参数集； 根据第一预分配参数集和第二预分配参数集，将基带信号中的第一基带信号和第二基 带信号处理成相应的射频信号通过天线进行发送； 所述第一基带信号、第二基带信号为基带信号中的信息基带信号、能量基带信号二者 之一，所述第一基带信号不同于第二基带信号。
2. 根据权利要求1所述一种信息能量同传发送方法，其特征在于：所述发射端为多载 波发射机，所述第一基带信号为能量基带信号，所述第一优化目标涉及：使约束条件成立的 情况下，能量信号载波个数最小和能量信号的功率最小，所述第一约束条件集涉及： _接收机所采集功率大于等于接收机在一个单位时间内工作所需的最低功率； -子载波上的能量信号功率之和小于等于能量信号的总功率； -每个子载波频段上的平均功率谱密度小于等于一个既定的参数值。
3. 根据权利要求2所述一种信息能量同传发送方法，其特征在于：所述第一优化参数 集包括以下参数中的一个或多个： _接收机工作所需最低功率； _每个子载波上的信道带宽； -每个子载波上的平均功率谱密度； -信道参数向量。
4. 根据权利要求2或3所述一种信息能量同传发送方法，其特征在于：所述第一预分 配参数包括以下参数中的一个或多个： -能量信号子载波分配集； -能量信号功率分配集； -能量信号总功率。
5. 根据权利要求1或2所述一种信息能量同传发送方法，其特征在于：所述发射端为 多载波发射机，所述第二基带信号为信息基带信号；所述第二优化目标涉及：使第二约束 条件集成立的情况下，信息传输速率最大化；所述第二约束条件集涉及：子载波上的信息 信号功率之和小于等于信息信号的总功率。
6. 根据权利要求5所述一种信息能量同传发送方法，其特征在于：所述第二优化参数 集包括以下参数中的一个或多个： _信息信号子载波集； _信息信号子载波数； -信道参数向量。
7. 根据权利要求6所述一种信息能量同传发送方法，其特征在于：所述第二预分配参 数集包括以下参数中的一个或多个： -信息信号功率分配集； -信息信号子载波分配集。
8. 根据权利要求2或3所述一种信息能量同传发送方法，其特征在于：将所述能量信 号进行频谱扩展再调制到预分配的载波频段。
9. 一种信息能量同传接收方法，应用于接收端设备，所述方法包括： 接收端接收发送端发送的射频信号； 将射频信号分离并还原为原始的基带信号； 所述原始的基带信号中包含信息基带信号和能量基带信号； 将能量基带信号进行整流转换为直流电信号存储到储能单元中。
【专利摘要】本发明涉及一种信息能量同传发送方法及接收方法，其中，所述发送方法包括：发射端基于第一优化参数集，根据第一优化目标和第一约束条件集来确定第一基带信号的第一预分配参数集；发射端基于第一优化结果和第二优化参数集，根据第二优化目标和第二约束条件集来确定第二基带信号的第二预分配参数集；根据第一预分配参数集和第二预分配参数集，将基带信号中的第一基带信号和第二基带信号处理成相应的射频信号通过天线进行发送；第一基带信号、第二基带信号为基带信号中的信息基带信号、能量基带信号二者之一。采用本发明所述方法能够为接收机提供足够能量，通过优化算法对信息信号和能量信号进行优化，既能提高能量传输效率又能提高信息传输速率。
【IPC分类】H04L5-00, H02J17-00, H04B7-26
【公开号】CN104734832
【申请号】CN201510133428
【发明人】贡毅, 韩子栋, 张悦
【申请人】南方科技大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月25日