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龙图腾网恭喜西北工业大学申请的专利水下无线电能与数据同步传输系统的信道模型的建模方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119094063B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-01-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411514883.8，技术领域涉及：H04B17/391；该发明授权水下无线电能与数据同步传输系统的信道模型的建模方法是由田文龙;梁博;程博;庞圣钊;毛昭勇设计研发完成，并于2024-10-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本水下无线电能与数据同步传输系统的信道模型的建模方法在说明书摘要公布了：为了解决现有的建模方法忽略了海水环境与空气环境的区别、低频电能载波和高频数据载波所引起的线圈等效电阻的差别对建模精度的影响而导致信道模型的建模不准确，致使水下无线电能与数据同步传输系统中数据传输电路的设计和实现出现偏差的技术问题，本发明提出了一种水下无线电能与数据同步传输系统的信道模型的建模方法。本发明在对水下无线电能与数据同步传输系统建立信道模型时，既考虑了海水引起的涡流损耗对信道的影响，又考虑了低频电能载波和高频数据载波对信道的影响，提高了信道模型的准确性，减小了水下无线电能与数据同步传输系统中数据传输电路的设计和实现偏差。

本发明授权水下无线电能与数据同步传输系统的信道模型的建模方法在权利要求书中公布了：1.水下无线电能与数据同步传输系统的信道模型的建模方法，所述水下无线电能与数据同步传输系统包括电能传输电路和数据传输电路；所述电能传输电路包括逆变器、原边补偿电路、由原边线圈和副边线圈构成的耦合器、副边补偿电路和整流器；所述数据传输电路包括数据调制电路、数据注入电路、所述耦合器、数据提取电路和数据解调电路；所述信道模型指水下无线电能与数据同步传输系统中数据传输通道的数学模型；其特征在于，所述建模方法包括以下步骤：步骤1：计算数据载波对应的原边线圈和副边线圈的等效电阻；步骤1.1计算线圈在海水介质中激发的电场强度；将线圈视为多个同心载流环，利用叠加定理得到原边线圈和副边线圈在海水介质中激发的电场强度为： 式中， 和分别为原边线圈和副边线圈在海水介质中激发的电场强度； 和分别为原边线圈和副边线圈的总匝数； 和分别为原边线圈中的第匝和副边线圈中的第匝在海水介质中激发的电场强度，均基于单个载流环处于海水介质中时激发的电场强度通解计算；所述电场强度通解为： 式中，为虚数单位，为线圈中的交流电频率，为海水磁导率，为载流环半径，为载流环电流，为分离常数，为第一类一阶贝塞尔函数，和为柱坐标，为空间波数，为自然常数，为单位周向矢量；步骤1.2计算数据载波对应的原边线圈和副边线圈的涡流损耗等效电阻： 式中， 为数据载波频率； 和分别为数据载波对应的原边线圈和副边线圈的涡流损耗等效电阻； 为海水电导率； 为涡流损耗发生区域； 和分别为原边线圈和副边线圈上的电流；步骤1.3计算数据载波对应的原边线圈和副边线圈的等效电阻： 式中，和分别为数据载波对应的原边线圈和副边线圈的等效电阻；和分别为数据载波对应的原边线圈和副边线圈的交流电阻；步骤2：基于步骤1得到的原边线圈和副边线圈的等效电阻和，建立所述信道模型的数学模型；将所述逆变器及其前级的电源、所述整流器及其后级的负载视为短路状态，基于步骤1得到的原边线圈和副边线圈的等效电阻和，计算所述数据提取电路的输入阻抗、所述数据提取电路的输入阻抗对副边补偿电路的反射阻抗、副边输入阻抗、副边输入阻抗对原边补偿电路的反射阻抗、原边输入阻抗、原边输入阻抗对数据注入电路的反射阻抗、数据注入电路的载波电压源输入阻抗及输入电流、原边线圈电流、副边线圈电流、数据接收电路电流、数据解调电路的等效电阻上的电压，进而推导出所述信道模型的增益函数表达式，该增益函数表达式即为所述信道模型的数学模型；所述水下无线电能与数据同步传输系统为基于LCC-LCC拓扑的水下无线电能与数据同步传输系统，建立的信道模型的数学模型为： 式中， 为数据解调电路的等效电阻； 为数据提取电路中的原边电感和副边电感的互感； 为数据注入电路中的原边电感和副边电感的互感； 耦合器中原边线圈与副边线圈的互感； 为数据提取电路的补偿电容； 为数据提取电路的输入阻抗； 为副边输入阻抗； 为原边输入阻抗； 为数据注入电路的载波电压源输入阻抗；其中， ；式中， 和分别为耦合器中原边线圈和副边线圈的自感； 和分别为原边串联补偿电容和副边串联补偿电容； 和分别为原边并联补偿电容和副边并联补偿电容； 和分别为原边补偿电感和副边补偿电感； 为数据注入电路中的副边电感； 为数据提取电路中的原边电感； 为数据提取电路的输入阻抗对副边补偿电路的反射阻抗； 为副边输入阻抗对原边补偿电路的反射阻抗。

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