[发明专利]一种环境电磁波能量采集系统

权利要求书

1.一种环境电磁波能量采集系统，其特征在于，所述环境电磁波能量采集系统包括：

电磁波频谱检测模块，与中央控制和处理模块连接，用于检测空间环境中电磁波的分布情况；

电磁波能量采集模块，与中央控制和处理模块连接，用于利用天线对辐射场较强的波段进行能量的收集；

射频匹配模块，与中央控制和处理模块连接，利用频谱特性测试仪将采集到的能量中相适应的频谱能量进行转换；

能量转换模块，与中央控制和处理模块连接，用于将收集到的相适应电磁波能量转换为谐振电压能量；

电压提升模块，与中央控制和处理模块连接，用于将能量转换模块中得到的谐振电压进行提升用于为设备提供电能；

电能存储模块，与中央控制和处理模块连接，用于将转换来的多余的电能进行存储；

充电模块，与中央控制和处理模块连接，用于为能量采集器设备自身进行充电；

照明模块，与中央控制和处理模块连接，用于为能采集器设备自身进行照明；

供电模块，与中央控制和处理模块连接，用于将转换的能量为其他设备设施或者电路供电；

数据线传输模块，与中央控制和处理模块连接，利用数据线插口为其他电子设备充电；

中央控制和处理模块，与电磁波频谱检测模块、电磁波能量采集模块、射频匹配模块、能量转换模块、电能存储模块、充电模块、照明模块、供电模块、数据线传输模块、电压提升模块连接，用于对各个模块的功能以及数据的传输进行控制和及时的处理；

所述中央控制和处理模块计算接收信号s(t)的广义二阶循环累积量通过计算接收信号s(t)的特征参数和利用最小均方误差分类器，并通过检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数识别出BPSK信号和MSK信号；计算接收信号s(t)的广义二阶循环累积量按如下公式进行：

接收信号s(t)的特征参数M²的理论值具体计算公式为：

经过计算可知，BPSK信号和MSK信号的均为1，QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信号的均为0，由此可以用最小均方误差分类器将BPSK、MSK信号与QPSK、8PSK、16QAM、64QAM信号分开；对于BPSK信号而言，在广义循环累积量幅度谱上仅在载频位置存在一个明显谱峰，而MSK信号在两个频率处各有一个明显谱峰，由此可通过特征参数M²和检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数将BPSK信号与MSK信号识别出来；

检测广义循环累积量幅度谱的谱峰个数的具体方法如下：

首先搜索广义循环累积量幅度谱的最大值Max及其位置对应的循环频率α₀，将其小邻域[α₀-δ₀,α₀+δ₀]内置零，其中δ₀为一个正数，若|α₀-f_c|/f_c＜σ₀，其中δ₀为一个接近0的正数，f_c为信号的载波频率，则判断此信号类型为BPSK信号，否则继续搜索次大值Max1及其位置对应的循环频率α₁；若|Max-Max1|/Max＜σ₀，并且|(α₀+α₁)/2-f_c|/f_c＜σ₀，则判断此信号类型为MSK信号；

计算接收信号s(t)的广义四阶循环累积量通过计算接收信号s(t)的特征参数和利用最小均方误差分类器，识别出QPSK信号、8PSK信号、16QAM信号和64QAM信号；计算接收信号s(t)的广义二阶循环累积量按如下公式进行：

接收信号s(t)的特征参数M³的理论值具体计算过程如下：

经过计算可知，QPSK信号的为1，8PSK信号的为0，16QAM信号的为0.5747，64QAM信号的为0.3580，由此通过最小均方误差分类器将QPSK、8PSK、16QAM和64QAM信号识别出来。