本文提出了一種基于脈沖的調(diào)制策略來實現(xiàn)大數(shù)據(jù)速率。數(shù)據(jù)調(diào)制電路是一個以斷續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）運行的雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器。每個電流脈沖代表雙向 DC/DC 轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的一個數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)直接疊加到初級側(cè)的功率電流上，并通過向初級側(cè)注入電流脈沖來傳輸?shù)酱渭墏?cè)。

    由于雙向DC/DC的DCM操作，所建議的基于脈沖的調(diào)制系統(tǒng)要求在初級功率電流的每個周期期間生成兩個或更多電流脈沖。因此，可以減少需求并且數(shù)據(jù)速率可以超過電力傳輸工作頻率。

    圖 1 描述了建議的在公共信道上進(jìn)行高數(shù)據(jù)速率通信的 CPT 系統(tǒng)。
    高耦合變壓器 Tj1 和雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成信號發(fā)射器的初級側(cè)。高耦合變壓器Tj2、檢測電阻Rs、帶通濾波器和解調(diào)模塊組成二次側(cè)的信號接收器。雙向DC/DC轉(zhuǎn)換器是脈沖電流源等效數(shù)據(jù)調(diào)制電路。雙向 DC/DC 轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的脈沖電流代表每個數(shù)據(jù)位。通過變壓器Tj1，數(shù)據(jù)直接注入電源電流ip，這里作為數(shù)據(jù)載體。電容通道將調(diào)制后的電流載波從主端傳輸?shù)礁倍恕Ｈ缓?Tj2 和 Rs 拾取并檢測調(diào)制電流。通過對檢測電阻的電壓波形進(jìn)行濾波和解調(diào)，可以恢復(fù)信號。
    圖 1：為 CPT 系統(tǒng)提出的基于脈沖的調(diào)制方法（）。
    圖1：為CPT系統(tǒng)提出的基于脈沖的調(diào)制方法（）
    圖 1(b) 描述了所建議的基于脈沖的調(diào)制方法的基本概念。采用初級側(cè)交流電壓vp作為同步時鐘。在vp的每個半周期中，產(chǎn)生代表數(shù)據(jù)位的電流脈沖。
    位值決定了當(dāng)前脈沖的極性：負(fù)脈沖表示“0”，正脈沖表示“1”。通過將脈沖電流注入初級側(cè)，將數(shù)據(jù)疊加在功率電流ip上。結(jié)果，次級側(cè)可以通過相同的電容通道接收數(shù)據(jù)和電力。在此方法中，同步時鐘和代表每個數(shù)據(jù)位的脈沖（其足夠短以支持高速數(shù)據(jù)傳輸）被合并到數(shù)據(jù)流中。
    根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的位“0”和“1”，雙向轉(zhuǎn)換器具有兩種操作模式：1) 電流脈沖 ic>0 且數(shù)據(jù)='1'，以及 2) 電流脈沖 ic0 且數(shù)據(jù)='0 ′。雙向轉(zhuǎn)換器在模式 1 的升壓模式下運行（數(shù)據(jù)=“1”）。

    在此期間，電容Cdc充電，正電荷Q+為：

    功率傳輸 - 公式 1。

    其中L表示電感器Lp的電感。雙向轉(zhuǎn)換器在模式 2 的降壓模式下運行（數(shù)據(jù)='0'）。電感電流iL 首先增加到0，然后從0 降低到iL_max-。當(dāng)直流偏置電容Cdc放電時，產(chǎn)生電流脈沖ic0。負(fù)電荷 Q- 的術(shù)語為：

    功率傳輸 - 公式 2。

    在雙向轉(zhuǎn)換器停止工作之前，電容器 Cdc 中存儲的能量將會增加或減少。對于某些二進(jìn)制代碼，總正電荷 Q+ 應(yīng)等于總負(fù)電荷 Q- 才能解決此問題。因此：

    功率傳輸 - 公式 3。
    其中n+和n-分別表示特定二進(jìn)制代碼中“0”和“1”的數(shù)量。iL_max+ 和 iL_max- 之間的聯(lián)系可以從 (1) 到 (3) 推導(dǎo)出來：
    功率傳輸 - 方程 4。
    當(dāng)data＝“1”時，輸入電壓源Vin供電，為數(shù)據(jù)調(diào)制電路產(chǎn)生正脈沖電流。當(dāng) Vin 消耗能量時，會產(chǎn)生負(fù)脈沖電流并傳輸數(shù)據(jù)“0”。根據(jù) (4)，Vin 提供的總功率為：
    CPT 方程 5。
    根據(jù)(5)，數(shù)據(jù)電路的功耗理論上應(yīng)該為零，因為電容器Cdc充當(dāng)產(chǎn)生脈沖電流的緩沖器。