时间调制阵列多模电磁涡旋发射机及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种时间调制阵列多模电磁涡旋发射机及其使用方法，属于无线电波传播技术领域。开关调制电磁涡旋发射机包括基带信号处理单元、高速射频开关和均匀圆形天线阵列，基带信号处理单元用于产生时间开关序列，该序列用于控制每个射频开关的周期性开启和关闭，高速射频开关根据开关序列控制射频信号的发送指令，均匀圆形天线阵列用于发射具有时间延迟的相同射频信号。本发明专利技术用高速开关周期性开启关闭的方法，使得发射信号产生具有多个模态和谐波频率的电磁涡旋信号，提高电磁波在视距通信场景下的频谱效率，本发明专利技术的发射机相较传统的电磁涡旋波发射机能大大降低涡旋信号调制复杂度。在四单元的收发系统中，频率效率的提升可以高达10％。

Time Modulated Array Multimode Electromagnetic Vortex Transmitter and Its Application

【技术实现步骤摘要】
时间调制阵列多模电磁涡旋发射机及其使用方法
本专利技术属于无线电波传播
，特别涉及一种基于TMAs的涡旋电磁波发射机的使用方法。
技术介绍
大规模多输入多输出(Massivemultiple-input-multiple-output,MassiveMIMO)技术,作为第五代移动无线通信系统关键技术之一，指的是基站端集成多个发射天线单元。随着MassiveMIMO技术的出现，通过利用空间自由度大大地提高了信道容量。然而，MassiveMIMO技术仍然面临许多现实性的挑战。如，发射端高额的硬件开销及基带信号处理超高计算复杂度。此外，基于现实的三维空间信息传输场景，三维(Three-dimensional,3D)MIMO也被提出用于探索额外的自由度，即垂直平面。利用3DMIMO技术可以很好的需分具有相同方位角不同俯仰角的用户，在干扰管理放面获得了额外的灵活度。这些技术只能最大程度的减缓干扰而不是完全地消除干扰，因此，提高MIMO系统信道容量仍然是无线通信面临的关键性问题。相比于传统MIMO技术在时间维度、空间维度和频率维度提供的自由度，电磁涡旋技术提供了一个全新的维度，即模态维度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.时间调制阵列TMAs多模电磁涡旋发射机，所述发射机包括信道处理单元、高速射频开关和均匀圆形天线阵列；其特征在于：所述信号处理单元用于产生时间开关序列用于控制每个射频开关的周期性开启和关闭，所述高速射频开关根据开关序列控制射频信号的发送指令，所述均匀圆形天线阵列用于发射具有时间延迟的相同射频信号。

【技术特征摘要】
1.时间调制阵列TMAs多模电磁涡旋发射机，所述发射机包括信道处理单元、高速射频开关和均匀圆形天线阵列；其特征在于：所述信号处理单元用于产生时间开关序列用于控制每个射频开关的周期性开启和关闭，所述高速射频开关根据开关序列控制射频信号的发送指令，所述均匀圆形天线阵列用于发射具有时间延迟的相同射频信号。2.根据权利要求1所述的时间调制阵列多模电磁涡旋发射机，其特征在于：所述信号处理单元用于产生周期性的时间控制阵列，每个时间块只能有一个高速射频开关处于开启状态。3.根据权利要求1所述的时间调制阵列多模电磁涡旋发射机，其特征在于：所述高速射频开关是周期性的顺序开启和关闭。4.根据权利要求1所述的时间调制阵列多模电磁涡旋发射机，其特征在于：所述均匀圆形天线阵列有4个天线单元，且所有天线单元在一个符号周期内发送相同的射频信号。5.根据权利要求4所述的时间调制阵列多模电磁涡旋发射机，其特征在于：相邻所述天线单元间距大于半波长间距，圆形天线阵列的半径为0.5倍波长。6.根据权利要求5所述的时间调制阵列多模电磁涡旋发射机，其特征在于：所述均匀圆形阵列冲激响应表示为其中，N表示发射均匀圆形阵列天线单元数，表示第n个天线单元与参考天线单元之间的相位差，ψ表示发射端俯仰角，表示发射端方位角。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，刘杰，胡韬，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50