轨道角动量无线通信系统的信号接收方法技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道角动量无线通信系统的信号接收方法，解决了现有技术无法直接对收发端未对准情况下的OAM通信系统进行信号接收的问题。实现方案是：构建OAM通信系统模型；确定接收端圆心的坐标；构建OAM通信系统等效信道矩阵；构建OAM通信系统波束调相矩阵并在接收端进行波束调相；对OAM通信系统进行接收信号检测，获得多模态OAM接收信号。本发明专利技术首次给出了OAM通信系统发送端方位角及俯仰角共存时的波束调相方法，并提出了基于幅度检测的OAM通信系统接收信号检测方法。本发明专利技术能够消除收发端未对准情况下OAM信道的模间干扰，实现OAM通信系统信号信息的准确接收，可用于轨道角动量无线通信。

Signal Receiving Method for Orbital Angular Momentum Wireless Communication System

【技术实现步骤摘要】
轨道角动量无线通信系统的信号接收方法
本专利技术属于无线通信
，涉及一种信号接收方法，具体是一种轨道角动量无线通信系统的信号接收方法，可用于轨道角动量无线通信。
技术介绍
现阶段，通信技术的发展导致了无线频谱资源需求的急速上升，然而，传统对频谱资源的控制导致了频谱利用率的不足，频谱资源匮乏的问题越来越严重。电磁波属性中的振幅、频率、相位和偏振态等维度均已用于信号表征来提升传输容量。在现有基础上无法继续采用增加电磁波表征维度的方式来扩充信道容量，只能通过频谱压缩、提高调制速率或者调制阶数等方法来进一步提高频谱效率。轨道角动量OAM作为一个新的传输维度，能够在同一频带同时传输多路信息，可以有效地解决频谱资源短缺的问题，目前已引起了广泛关注。构建OAM通信系统的关键技术之一就是如何实现OAM信号的准确接收。OAM通信系统准确接收信号的前提是发送波束与接收波束间的完美对准，这使得OAM通信系统接收端的波束调相成为近年来新兴的研究方向。人们对OAM通信系统接收端波束调相方法已进行了初步的研究，已有研究对发送端与接收端存在单一俯仰角时的通信系统进行了波束调相，然而，发送端与接收端的相对位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道角动量无线通信系统的信号接收方法，其特征在于，包括有如下步骤：(1)构建OAM通信系统模型：利用两个半径分别为Rt和Rr的均匀圆阵作为OAM通信系统的发送端与接收端，在发送端以发送端圆心为原点、发送阵列所在平面为X′OY′平面建立发送端第一坐标系Z′‑X′OY′；在接收端以接收端圆心为原点、接收阵列所在平面为

【技术特征摘要】
1.一种轨道角动量无线通信系统的信号接收方法，其特征在于，包括有如下步骤：(1)构建OAM通信系统模型：利用两个半径分别为Rt和Rr的均匀圆阵作为OAM通信系统的发送端与接收端，在发送端以发送端圆心为原点、发送阵列所在平面为X′OY′平面建立发送端第一坐标系Z′-X′OY′；在接收端以接收端圆心为原点、接收阵列所在平面为平面建立接收端坐标系将发送端圆心在接收端坐标系中的坐标表示为其中r为发送端圆心与接收端圆心间的距离，为发送端的方位角，α为发送端的俯仰角；发送端发送信息信号向量s(l)s(l)＝[s(l1)，s(l2)，…，s(lv)，…，s(lV)]T，其中，s(lv)为利用不同模态发送的信息信号；(2)确定接收端圆心的坐标：在发送端以发送端圆心为原点、平行于接收阵列的平面为XOY建立发送端第二坐标系Z-XOY，根据发送端与接收端坐标系间的角度关系，将接收端圆心在发送端第二坐标系Z-XOY坐标系中的坐标表示为(r，θ，α)，其中θ为X轴与X′轴间的夹角，即接收端圆心在坐标系Z-XOY中的方位角；(3)构建OAM通信系统等效信道矩阵：利用接收端圆心在发送端第二坐标系Z-XOY中的坐标(r，θ，α)，构建OAM通信系统等效信道矩阵HOAM＝[hOAM(u，v)]V×V，其中，(u，v)表示该元素位于等效信道矩阵HOAM的第u行、第v列，下标V×V表示等效信道矩阵HOAM为V行V列的方阵；(4)构建OAM通信系统波束调相矩阵：构建波束调相矩阵B，以消除等效信道矩阵HOAM中各元素hOAM(u，v)与接收端方位角θ及俯仰角α相关的项；(5)对OAM通信系统进行波束调相：在OAM通信系统的接收端利用波束调相矩阵B进行波束调相，得到波束调相后OAM通信系统的等效信道矩阵H′OAM；(6)对OAM通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈睿，龙汶轩，李建东，邹敏强，杨彬，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61