1.一种无线充电的连接方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:基于麦克斯韦方程组根据无线设备建立高精度电磁场数值计算模型,从而得到电磁场数值计算模型;根据电磁场数值计算模型对无线充电环境中的介质以及结构进行电磁场矢量分析,从而得到电磁场矢量分布数据;根据电磁场矢量分布数据进行独立的矢量场耦合,从而得到矢量拓扑图数据,步骤S1具体为:步骤S11:基于麦克斯韦方程组根据无线设备建立高精度电磁场数值计算模型,从而得到电磁场数值计算模型;
步骤S12:获取无线充电环境中各介质以及结构的物理属性参数数据;
步骤S13:根据物理属性参数数据对电磁场数值计算模型进行参数赋予,并进行电磁场矢量分析,从而得到电磁场矢量分布数据;
步骤S14:根据电磁场矢量分布数据对各个独立矢量场在边界处进行无缝耦合,从而得到矢量拓扑图数据;
步骤S2:利用电磁波追踪技术根据矢量拓扑图数据对电磁波在不同介质以及结构的传播效应进行模拟,从而得到传播模拟结果数据;根据传播模拟结果数据进行实时动画渲染,从而得到视场动画数据,步骤S2具体为:步骤S21:根据无线充电环境的实际几何形状以及材料属性构建相应的虚拟3D场景模型;
步骤S22:根据矢量拓扑图数据在虚拟3D场景模型中设置电磁波源,并模拟发射电磁波,从而得到初始虚拟3D场景模型;
步骤S23:利用电磁波追踪技术根据初始虚拟3D场景模型对电磁波在不同介质以及结构的传播效应进行模拟,从而得到传播模拟结果数据,步骤S23具体为:步骤S231:根据初始虚拟3D场景模型生成初始电磁波束,从而得到初始电磁波束数据;
步骤S232:利用电磁波追踪技术根据初始电磁波束数据沿直线路径追踪电磁波,直到遇到介质界面或边界,从而得到直线传播电磁波数据;
步骤S233:根据直线传播电磁波数据以及遇到的介质参数进行光定向传播以及能量衰减计算,从而得到边界衍射后的次级电磁波数据;
步骤S234:对次级电磁波数据以及预设阈值进行电磁波能量对比,若次级电磁波数据的电磁波能量小于或等于预设阈值,则将次级电磁波数据作为电磁波的最终传播路径数据;若次级电磁波数据的电磁波能量大于预设阈值,则重复步骤S232和S233直至电磁波能量衰减至小于或等于预设阈值;
步骤S235:对最终传播路径数据进行衍射参数以及能量参数整合,从而得到完整的传播模拟结果数据;
步骤S24:基于传播模拟结果数据以及预设的时间步长对电磁波在场景中的实时传播进行动画渲染,从而得到视场动画数据;
步骤S3:根据矢量拓扑图数据以及视场动画数据对各个传输通路进行多普勒效应分析,从而得到多普勒分析结果数据;根据多普勒分析结果数据实时跟踪并校正各路径上的相位漂移,并设计多门控相位锁环电路,从而得到锁相环输出数据;基于锁相环输出数据生成各路径的相位编码序列数据,步骤S3具体为:步骤S31:根据视场动画数据中电磁波传播的时变特性对各传输路径进行多普勒频移分析,并对各路径的频移进行综合分析,从而得到多普勒分析结果数据;
步骤S32:基于多普勒分析结果数据实时跟踪并补偿每条路径上的相位漂移,从而得到相位补偿结果数据;
步骤S33:根据相位补偿结果数据设计多门控相位锁环电路,从而得到锁相环输出数据;
步骤S34:根据锁相环输出数据对各路径的相位进行编码,从而生成相位编码序列数据;
步骤S4:根据视场动画数据进行电磁视场动画中的时变多径传输特性分析,并对多径叠加的载波信号进行动态解调,从而得到自适应解调数据;对自适应解调数据进行各路径样本提取,从而得到解调样本数据,步骤S4具体为:步骤S41:根据视场动画数据进行电磁视场动画中的时变多径传输特性分析,从而得到多径传输特性参数数据,步骤S41具体为:步骤S411:根据视场动画数据对各路径进行时域跟踪,从而获取路径持续时间数据;
步骤S412:根据路径持续时间数据对各路径进行时延扩展效应分析,并计算路径传播时延,从而得到时延扩展数据;
步骤S413:对视场动画数据中的各路径的功率分布进行预估,从而得到功率分布数据;
步骤S414:根据路径持续时间数据以及视场动画数据对个路径的相位随时间的变化特征进行分析,从而得到多径相位数据;
步骤S415:根据到多径相位数据、功率分布数据以及时延扩展数据进行小尺度时变特性的环境参数提取,从而得到多径传输特性参数数据;
步骤S42:根据多径传输特性参数数据构建时变多径信道模型;
步骤S43:基于时变多径信道模型设计自适应均衡器,对接收到的多径叠加载波信号进行动态解调,从而得到自适应解调数据;
步骤S44:对自适应解调数据进行各路径样本提取,从而得到解调样本数据;
步骤S5:将解调样本数据输入深度稀疏自编码网络进行无监督特征提取,并进行特征分解卷积运算,从而得到介质波形特征数据;对介质波形特征数据进行编码融合,从而生成特征载波复用波形数据,步骤S5具体为:步骤S51:将解调样本数据输入深度稀疏自编码网络进行无监督特征提取,从而得到原始特征数据;
步骤S52:将原始特征数据输入特征分解卷积网络进行特征分解以及变换,从而得到介质波形特征数据;
步骤S53:对介质波形特征数据进行编码融合,从而生成特征载波复用波形数据;
步骤S6:将相位编码序列数据以及特征载波复用波形数据输入波束赋形引擎,并进行自适应波束赋形,从而得到波束赋形参数数据;根据波束赋形参数数据以及不同的接收端位置生成波束赋形码本数据,步骤S6具体为:步骤S61:根据相位编码序列数据以及特征载波复用波形数据进行波前赋形算法选择,从而得到赋形算法选择数据;
步骤S62:根据赋形算法选择数据对相位编码序列数据以及特征载波复用波形数据进行自适应波束赋形,从而得到波束赋形参数数据;
步骤S63:根据波束赋形参数数据以及不同的接收端位置生成波束赋形码本数据。
2.一种充电桩,其特征在于,包括发送器模组,接收器模组,能量源模组以及连接模组,其中连接模组用于执行如权利要求1所述的无线充电的连接方法,所述连接模组包括:电磁场计算模块,用于基于麦克斯韦方程组根据无线设备建立高精度电磁场数值计算模型,从而得到电磁场数值计算模型;根据电磁场数值计算模型对无线充电环境中的介质以及结构进行电磁场矢量分析,从而得到电磁场矢量分布数据;根据电磁场矢量分布数据进行独立的矢量场耦合,从而得到矢量拓扑图数据;
电磁波跟踪模块,用于利用电磁波追踪技术根据矢量拓扑图数据对电磁波在不同介质以及结构的传播效应进行模拟,从而得到传播模拟结果数据;根据传播模拟结果数据进行实时动画渲染,从而得到视场动画数据;
相位同步模块,用于根据矢量拓扑图数据以及视场动画数据对各个传输通路进行多普勒效应分析,从而得到多普勒分析结果数据;根据多普勒分析结果数据实时跟踪并校正各路径上的相位漂移,并设计多门控相位锁环电路,从而得到锁相环输出数据;基于锁相环输出数据生成各路径的相位编码序列数据;
信号解调模块,用于根据视场动画数据进行电磁视场动画中的时变多径传输特性分析,并对多径叠加的载波信号进行动态解调,从而得到自适应解调数据;对自适应解调数据进行各路径样本提取,从而得到解调样本数据;
编码融合模块,用于将解调样本数据输入深度稀疏自编码网络进行无监督特征提取,并进行特征分解卷积运算,从而得到介质波形特征数据;对介质波形特征数据进行编码融合,从而生成特征载波复用波形数据;
波束赋形模块,用于将相位编码序列数据以及特征载波复用波形数据输入波束赋形引擎,并进行自适应波束赋形,从而得到波束赋形参数数据;根据波束赋形参数数据以及不同的接收端位置生成波束赋形码本数据。