[Assumption]关于平衡三进制在植入式无线电能数据同步传输中运用的可能性

前置知识：苏联的三进制电脑，为什么被二进制干掉了？【差评君】

很久之前看到了差评君的关于平衡三进制的科普,在最近研究数据能量同步无线传输的时突然有了思路。

经典解决方案：电能是通过交变的磁场来传输的，未来最大化传输效率，目前用的最多的谐振传输，也就是通过感应线圈与电容串并联，在LC谐振点上进行功率传输。而数据部分大多是采用谐波的形式，即通过调制的方式将高频次的，包含有0，1数据的谐波加入到交变磁场中，在接收端再进行解耦，以得到数据。

这样的设计在日常体外的环境中来看貌似没有什么问题，而且也有很多国内的实验室在做这方面的研究。但是由于当前考虑的是植入式无线数能传输，举个栗子，即为人造眼球和长时间植入物等进行供电与数据交互，这就需要有极高的体积，稳定性，安全要求。

那么这平衡三进制和无线数据能量传输又是怎么扯上关系的呢？

我们来简短阐述一下什么是平衡三进制：简单来说，相较于传统的使用正负电位代表1，0的二进制，平衡三进制引入了负电位-1的存在，这在编码上就具有了比二进制更高的数据容量，传输系统以相同的数据传输速率传输相同位数的三进制就有了比二进制更高的数据带宽。

现在我们再来看无线充电产生的正弦磁场波形

很明显的可以看到正弦波在正向(N)，反向(S)上交替循环，同时经过了0点，有没有觉得很眼熟？ 正，负，零  （+1，-1，0）

这就很巧了，正弦波很巧妙的符合平衡三进制的特点，那么我们大胆一点，能否直接对磁场波形进行调制，只产生正半波代表+1，负半波代表-1，0即为0电位来进行传输。同时磁场的产生的电场根据电磁感应现象的解释，仅与磁通量的变化速度，即dB/dt有关，最后往往会经过全桥整流，所以完全是可以产生电能的。

这样，我们在保证电能理论上可以传输的情况下，让波形本身携带了具有更高数据密度的三进制信息。

值得注意的是，相较于经典的频率调制等，这种三进制传输方法往往可以在很低的传输速率下携带大量的数据。以频率调制形成的谐波举栗子，往往需要很多个完整的波形周期才能判断准确的频率，来定义0或者1，因此想要获得更高的传输速率，往往需要加大数据的传输速率，比如超宽带（UWB）具有GHz的传输频率，这不仅对解码提出了更高的要求，同时较高的频率也有可能对组织产生危害。而上述系统是由正负电位来组成系统的，正负电位的检测可是要容易得多，这似乎也能减轻调制解调的压力，降低功耗与缩小体积。

这套理论还在验证中，是本人的一点小小想法，欢迎与我交流探讨。

之后可能会不定期更新研究进展qwq。

第七月夜 于西湖大学 2023/3/29