一种涡旋波调制信号的单天线模态检测方法技术

本发明专利技术公开了一种单天线接收就可检测轨道角动量模态的涡旋波调制信号设计与接收方法。发射端将产生涡旋波的均匀圆环阵的天线分成奇偶两组，每组用差分编码的数字调制信号和特定的相移序列激励，产生复合的涡旋波数字调制信号。接收端采用单天线就可以解调数字通信信号，估计奇偶涡旋波束的相位差，检测涡旋波携带轨道角动量的模态。本发明专利技术可用于微型化接收机的涡旋波数字通信、导航测向和雷达探测等应用中，为数字信息涡旋波传输、导频信号设计和涡旋波参数估计等过程提供新的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种涡旋波调制信号的单天线模态检测方法
本专利技术涉及携带轨道角动量的涡旋电磁波应用领域，具体涉及涡旋波束的调制信号设计与接收技术。
技术介绍
涡旋波能携带轨道角动量(OrbitalAngularMomentum，OAM)信息，不同模态OAM的涡旋电磁波间具有正交性，将数字信息调制到不同的模态的涡旋波中，可以实现复用传输，提高了通信容量，这些特性在现在频谱资源越来越稀缺的时代，倍受关注。此外，涡旋波的轨道角动量含有方位信息，在雷达探测、导航测向等方面也有潜在的应用可能。在涡旋电磁波应用研究中，涡旋波如何激励发射问题已经有了许多解决方案，而接收信号处理的研究还不充分，接收提取有用信息的关键一步是对轨道角动量的模态进行检测。涡旋波的OAM模态检测方法主要有双接收天线相位梯度、多接收天线相位梯度和OAM模态的偏轴检测等方法。这些方法接收机需要多天线，还需要阵列与波束轴对准，限制了微小接收机的涡旋波应用场景。本专利技术提出一种单天线的轨道角动量检测方法，接收端采用单天线检测轨道角动量模态，无需检测偏轴和波束轴对准，特别适用于微小型接收机的涡旋波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡旋波调制信号的单天线模态检测方法，其特征在于：/n将能产生涡旋波的均匀圆环阵中2M元天线分成奇偶两组，奇数组阵元天线用s

【技术特征摘要】
1.一种涡旋波调制信号的单天线模态检测方法，其特征在于：
将能产生涡旋波的均匀圆环阵中2M元天线分成奇偶两组，奇数组阵元天线用s1(n，t)＝c11(n)cosωt+c12(n)sinωt和相移序列分别激励，偶数组阵元天线用s2(n，t)＝c21(n)cosωt+c22(n)sinωt和相移序列分别激励，ω为发射信号载波角频率，cij(n)∈[-1，0，1]为编码矩阵中的元素，i，j＝1，2，γ2m-1和γ2m为均匀圆环阵中阵元所在的方位角，则远区接收信号为



其中，l为涡旋波轨道角动量的模态，m表示第m个阵元，k＝2π/λ，λ为波长，r为均匀圆环阵半径，ρ为阵元天线在远场的衰减幅度，δ为接收机处的仰角，γ为接收机处的方位角，令等效复基带信号a(n)＝aI(n)+jaQ(n)，即






其...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋茂忠，朱长驹，徐倩，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32