Estrategia de transmisión para transferencia simultánea de información y energía inalámbrica con un modelo de rectificador no lineal
Autores: Pan, Ning; Rajabi, Mohammad; Claessens, Steven; Schreurs, Dominique; Pollin, Sofie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Estrategia de transmisión para transferencia simultánea de información y energía inalámbrica con un modelo de rectificador no lineal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Estudios
Velocidad de datos
Eficiencia de conversión de energía
Transferencia simultánea de información y energía inalámbrica
SWIPT
Formas de onda
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 37
Citaciones: Sin citaciones
La mayoría de los estudios que determinan la tasa de datos o la eficiencia de conversión de potencia (PCE) de la transferencia simultánea de información y energía inalámbrica (SWIPT) se centran en modelos ideales para el convertidor de energía no lineal, o se centran en formas de onda simplificadas que no llevan información. En este documento, estudiamos SWIPT utilizando formas de onda realistas y un modelo de cosecha de energía basado en mediciones. Para una clase especial de formas de onda multiseno que llevan solo información en la fase, analizamos la PCE como una función del diseño de la forma de onda, incluido el impacto de la pre ecualización para mitigar la distorsión del canal inalámbrico. Se propone un pre ecualizador equilibrado que equilibra la relación de potencia pico a promedio (PAPR) y la relación señal-ruido, maximizando la PCE total. También se presenta el impacto en la tasa de información de las formas de onda analizadas. Los resultados muestran que los pre ecualizadores equilibrados pueden mejorar la PCE total más de tres veces con una pérdida de tasa inferior al 5% en comparación con el pre ecualizador que maximiza únicamente el PAPR de la señal o la capacidad utilizando la misma potencia de transmisión. También mostramos que la PCE normalizada máxima se incrementa por un factor de dos al permitir solo la modulación de fase para garantizar el PAPR de un símbolo, en comparación con esquemas de modulación tradicionales que llevan información tanto en fase como en amplitud para maximizar la eficiencia espectral.
Descripción
La mayoría de los estudios que determinan la tasa de datos o la eficiencia de conversión de potencia (PCE) de la transferencia simultánea de información y energía inalámbrica (SWIPT) se centran en modelos ideales para el convertidor de energía no lineal, o se centran en formas de onda simplificadas que no llevan información. En este documento, estudiamos SWIPT utilizando formas de onda realistas y un modelo de cosecha de energía basado en mediciones. Para una clase especial de formas de onda multiseno que llevan solo información en la fase, analizamos la PCE como una función del diseño de la forma de onda, incluido el impacto de la pre ecualización para mitigar la distorsión del canal inalámbrico. Se propone un pre ecualizador equilibrado que equilibra la relación de potencia pico a promedio (PAPR) y la relación señal-ruido, maximizando la PCE total. También se presenta el impacto en la tasa de información de las formas de onda analizadas. Los resultados muestran que los pre ecualizadores equilibrados pueden mejorar la PCE total más de tres veces con una pérdida de tasa inferior al 5% en comparación con el pre ecualizador que maximiza únicamente el PAPR de la señal o la capacidad utilizando la misma potencia de transmisión. También mostramos que la PCE normalizada máxima se incrementa por un factor de dos al permitir solo la modulación de fase para garantizar el PAPR de un símbolo, en comparación con esquemas de modulación tradicionales que llevan información tanto en fase como en amplitud para maximizar la eficiencia espectral.