[發明專利]無線功率傳輸頻內通信系統

在審

• 申請號: 201380056263.8
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN104904087A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 威廉·普拉柏;王圳;若蘭·若凡諾;派翠克·史丹利·里爾;阿南德·薩慕斯;菲利普·法蘭克·塔斯廷
• 申請（專利權）人: 聯發科技(新加坡)私人有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

優先權信息

本發明要求美國暫時申請號61/718,943(申請日2012年10月26日)，該申請案的所有內容以引用方式納入。

背景技術

本發明是有關于無線功率傳輸系統領域，尤指一提供穩定通信頻道的無線功率傳輸頻內(in-band)通信系統，其中該通信系統是用于未通過一實體連接自一來源端(source)傳送能量至一負載端(load)的系統。

目前市面上(無線充電標準Qi)的無線功率傳輸(亦可視為無線充電)利用根據一具有一啟動/停止位或指示且在數據傳輸上僅具有少量或甚至無保護的典型非同步串列通信接口通信系統，其中此串列通信是由無線充電聯盟(Wireless?Power?Consortium,WPC)所認定。

發明內容

根據本發明的一觀點，揭露一無線充電頻內通信系統，其中該頻內通信包含一發射器模塊其使用循環冗余校驗(Cyclic?Redundancy?Check,CRC)計算格式化一信息且將該循環冗余校驗計算結果與該信息連接以檢測信息錯誤，且該發射器包含頻道編碼以校正信息錯誤；一調變模塊執行直流平衡信號雙相調變(biphase?modulation)及執行阻抗轉換以改變該來源端所見的反射阻抗；一同步模塊，其中該同步模塊是用于在該信息加上一具有Golay互補碼的同步序列，此外，該頻內通信包含一接收器模塊，其中該接收器模塊自該發射器模塊接收該信息，且該接收器模塊包含有一阻抗感測電路以檢測該發送器模塊的該反射阻抗的變化，且另包含一用以脈沖整型及過濾噪音的前端濾波器；一前導檢測區塊，其包含一用以信息檢測、同步以及等效參數評估及選擇的Golay互補碼相關器(correlator)；一解碼模塊，其利用一直流偏移執行具有錯誤校正的雙相解調，其中該直流偏移為頻道解碼前利用該信息的長度所估計的該信號的平均值，同樣的，該解碼模塊另執行等效、錯誤校正頻道解碼以及錯誤檢測。

根據本發明的另一觀點，揭露一執行一無線充電頻內通信系統操作的方法，其中該方法包含有:使用循環冗余校驗計算格式化一信息且將該循環冗余校驗計算結果與該信息連接以檢測信息錯誤；使用一調變模塊以執行直流平衡信號雙相調變(biphase?modulation)；一同步模塊利用具有Golay互補碼的同步序列前置該信息；一接收器模塊自該發射器模塊接收該信息，且該方法另包含提供一阻抗檢測電路以檢測該傳送器模塊的反射阻抗的變化，并提供一用以脈沖整型及過濾噪音的前端濾波器；此外，該方法另包含使用一用以信息檢測、同步以及等效參數評估及選擇的Golay互補碼相關器(correlator)，并利用一直流偏移執行具有錯誤校正的雙相解調，其中該直流偏移為頻道解碼前利用該信息的長度所估計的該信號的平均值，除此之外，該方法另執行等效、錯誤校正頻道解碼以及錯誤檢測。

附圖說明

圖1是充電系統的示意圖。

圖2是負載至來源通信的阻抗變化示意圖。

圖3是根據本發明的具有負載調變無線功率系統的示意圖。

圖4是目前可行的無線充電結構的充電器及裝置方向性示意圖。

圖5是根據本發明的發射器通信路徑示意圖。

圖6是根據本發明的前置/信息序列。

圖7是根據本發明的發射器信息編碼示意圖。

圖8是調變編碼方法的BER對SNR圖。

圖9是根據本發明的接收器通信路徑示意圖。

圖10是根據本發明的負載阻抗感測電路。

圖11是串級濾波器的一范例的示意圖。

圖12是根據本發明的直流成分消除區塊示意圖。

圖13是無頻道編碼情況下在脈沖整形之前及之后雙相信號的BER對SNR圖。

圖14是浮接點脈沖整型濾波器的脈沖響應圖。

圖15是根據本發明的前置相關器操作示意圖

圖16是根據本發明的前置峰值感測器示意圖。

圖17是根據本發明的示范性峰值感測演算法的流程圖。

圖18是Barker及雙向編碼Barker序列的自相關圖。

圖19是13位Barker及其反向的表格。

圖20是具有AWGN頻道的Barker碼前置效能的表格。

圖21是Hadamard序列自相關圖。

圖22是具有AWGN頻道的Hadamard碼前置效能的表格。

圖23是2*8位Golay互補序列的表格。

圖24是Golay互補序列的自相關圖。