基于磁耦合谐振的无线携能通信系统研究

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1、考tr(^人fSouthChinaUniversityofTechnology硕士学位论文基于磁耦合谐振的无线携能通信系统研究作者姓名李哲学科专业通信与信息系统指导教师韦岗教授所在学院电子与信息学院论文提交日期2015年6月TheResearchofSimultaneousWirelessInformationandPowerTransferbasedoncoupledmagneticresonancesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCand

2、idate：LiZheSupervisor：Prof.WeiGangSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM724学校代号：10561学号：201220108716华南理工大学硕士学位论文基于磁耦合谐振的无线携能通信系统研究作者姓名：李哲指导教师姓名、职称：韦岗教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：通信与信息系统研究方向：现代通信理论与技术论文提交日期：2015年6月8日论文答辩日期：2015年6月2日学位授予单位：华南理工大学

3、学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：丁泉龙教授委员：韦岗教授王一歌副教授杨萃副教授曹燕副教授华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：核日期：>'/JT年《月}日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用

4、学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外)；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。〇不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版）电子杂志社全文

5、出版和编入CNH《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）曰期：WX彳日期：第“4联系电话：联系地址(含邮编)摘要实现能量与信息同步传输一直是人类的梦想。近年来，随着科学技术的不断发展，尤其是无线能量传输技术研究的不断深入，更为这种技术的实现提供了可能。磁耦合谐振式无线能量传输技术是一种传输效率高、抗干扰性强、对人体安全的新型无线能量传输技术，因此，如果将之与无线携能通信技术相结合，则将有可能能够继承前者的优势，又发挥后者的特长，从而实现能量与信息同步、高

6、效传输。本文首先从理论上阐述了能量与信息同步传输的机理，从电路理论的角度出发，阐述了互感耦合谐振电路中能量的转化过程，并构建了双线圈磁耦合谐振式能量传输技术的系统模型，集中分析了紧耦合时传输距离对传输效率的影响。其次，提出了本文的整体系统设计，从具体的线圈参数分析了整个系统的二端口网络传输特性，设计了整体的系统流程，并提出了一种改进了微处理器的频率估计算法，减小了频率估计误差。再次，我们从具体的系统实现角度出发，设计了一套简化的用于测试基于磁耦合谐振的无线携能通信系统的软硬件平台，详细描述了系统

7、发送端与接收端的算法运行流程，并分析了各个模块的具体实现电路，针对各个模块的输出结果分别验证了系统的设计意图，证明了系统的有效性。最后，我们基于上述软硬件平台开展具体实验，通过对比在自由空间和在不同厚度模拟土壤介质中的传输效果来说明系统的通信效果，最终证明了实验结果与理论设计基本相符。关键词：磁耦合，携能通信，频率估计IABSTRACTSimultaneouslytransferringpowerandinformationhasalwaysbeenourdream.Nowadays,witht

8、hecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,especiallythein-depthstudyofthewirelesspowertransferduringtheseyears,wehavebeenmorecapabletomakeitpossible.Themagneticresonancewirelesspowertransferisanewlydevelopedtechniquewhichhasexcellentpowerefficien