移动伪多普勒OAM无线下行系统技术方案

所公开的系统、结构和方法涉及轨道角动量(orbital angular momentum，OAM)接收器。所述OAM接收器包括：至少三个接收天线振子，用于接收辐射的OAM

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】或Z2或两者的组合限制在发生分数伪多普勒频移的选通时间间隔；正交滤波器组，用于生成包括与所有K个OAM模式关联的低频移值的矢量X(t)；调整单元，用于根据选通开关单元输出信号促进分离包括所述信息数据符号流的OAM
‑
RF波。
[0007]根据本专利技术的其它方面所述的OAM接收器系统，其中，所述高速周期波形的频率F满足以下关系：F>2BR/d，其中，B是所述接收的OAM信号的带宽，R是所述OAM信号的半径，d是根据所述选择天线开关选择的接收天线振子确定的距离d
a
或距离d
b
。
[0008]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统还包括将所述调制的时间选通天线振子输出信号通过所述正交滤波器组。
[0009]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，所述正交滤波器组还包括缓存块，用于：存储所述调制的时间选通天线振子输出信号的N
FFT
个样本，其中，所述样本的数量用整数N
FFT
表示；生成所述调制的时间选通天线振子输出信号的所述N
FFT
个样本的矢量X(t)。
[0010]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，还包括：将时间窗应用于所述调制的时间选通天线振子输出信号的所述N
FFT
个样本的矢量，以生成时间窗输出；将快速傅里叶变换(Fast
‑
Fourier
‑
Transform，FFT)应用于FFT块的所述时间窗输出。
[0011]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，还包括：通过使用频率F的高速周期波形调制所述FFT块的所述输出信号，移位所述FFT块的频谱输出，生成基带信号；还将所述基带信号乘以调整的加权系数，并求和以提供单独的第k个OAM模式基带信号。
[0012]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，所述调整的加权系数根据以下算法之一生成：LMS算法；递归最小二乘(Recursive Least Square，RLS)算法；牛顿LMS算法；Jutten
‑
Herault网络。
[0013]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，还包括：通过从在所述第一接收天线振子RX1上接收的参考信号中减去所述单独的第k个OAM模式基带信号来确定误差信号，然后将所述误差信号乘以所述FFT块的所述频谱输出，生成调整的加权系数。
[0014]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，所述调整单元用于生成与每个第k个OAM模式信号关联的不对称参数。
[0015]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，还包括：参数分析器，用于分析所述不对称参数和与所述OAM接收器系统关联的移动性参数，并生成控制信号。
[0016]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，还包括：控制器，用于生成以下中的一个或多个：基于与所述移动性参数关联的所述控制信号的天线振子控制信号；基于与所述接收的辐射OAM
‑
RF波的相位关联的所述控制信号的相位校正信息信号；基于与所述不对称参数关联的所述控制信号的频率信息信号。
[0017]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，还包括：还包括由频率F的高速周期波形控制的同步时间选通单元。
[0018]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，所述接收的辐射OAM
‑
RF波是以波束引导的方式生成的。
[0019]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，如果所述第一高
速周期波形的振幅增大，则所述第二高速周期波形的振幅在选通时间间隔内同步减小；如果所述第二高速周期波形的振幅增大，则所述第一高速周期波形的振幅在选通时间间隔内同步减小。
[0020]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的OAM接收器系统，其中，所述第一高速周期波形和所述第二高速周期波形分别为实值余弦波形和实值正弦波形。
[0021]本专利技术的另一个目标是提供了一种处理轨道角动量(orbital angular momentum，OAM)信号的方法，其中，包括：至少三个接收天线振子接收辐射的OAM
‑
RF波并根据所述接收的OAM
‑
RF波生成天线振子输出信号，其中，所述至少三个接收天线振子包括第一接收天线振子RX1、第二接收天线振子RX
2a
和第三接收天线振子RX
2b
，所述第一接收天线振子RX1和所述第二接收天线振子RX
2a
在空间上间隔距离d
a
，所述第一接收天线振子RX1和所述第三接收天线振子RX
2b
在空间上间隔距离d
b
，其中，所述辐射的OAM
‑
RF波包括叠加顺序模式，每个顺序模式由整数k表示，叠加模式的总数由整数K表示，其中，所述K个模式中的每个模式包括单个信息数据符号流；选择天线开关根据天线振子控制信号接收所述第二接收天线振子RX
2a
和所述第三接收天线振子RX
2b
的输出，并在所述输出之间切换；相位调整单元根据相位校正信息信号调整所述选择天线开关的所述输出的相位；第一调制器根据由变频振荡器根据频率信息信号生成的频率F的第一高速周期波形，调制所述第一接收天线振子RX1的输出；第二调制器根据频率F的第二高速周期波形，调制所述相位调整单元的输出；复式耦合器提供两个调制信号的比例和作为耦合器输出信号Z1，提供两个调制信号的比例差作为耦合器输出信号Z2；开关单元将所述耦合器输出信号Z1或Z2或两者的组合限制在发生分数伪多普勒频移的选通时间间隔；正交滤波器组生成包括与所有K个OAM模式关联的低频移值的矢量X(t)；调整单元根据选通开关单元输出信号将包括所述信息数据符号流的OAM
‑
RF波分离。
[0022]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的方法，其中，所述高速周期波形的频率F满足以下关系：F>2BR/d，其中，B是所述接收的OAM信号的带宽，R是所述OAM信号的半径，d是根据所述选择天线开关选择的接收天线振子确定的距离d
a
或距离d
b
。
[0023]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的方法还包括将所述调制的时间选通天线振子输出信号通过所述正交滤波器组。
[0024]根据本专利技术的其它或任一前述方面所述的方法，其中，所述正交滤波器组还包括缓存块，用于：存储所述调制的时间选通天线振子输出信号的N
FFT
个样本，其中，所述样本的数量用整数N
FFT
表示；生成所述调制的时间选通天线振子输出信号的所述N
FFT
个样本的矢量X(t)。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轨道角动量(orbital angular momentum，OAM)接收器系统，其特征在于，包括：至少三个接收天线振子，用于：接收辐射的OAM
‑
RF波并根据所述接收的OAM
‑
RF波生成天线振子输出信号，其中，所述至少三个接收天线振子包括第一接收天线振子RX1、第二接收天线振子RX
2a
和第三接收天线振子RX
2b
，所述第一接收天线振子RX1和所述第二接收天线振子RX
2a
在空间上间隔距离d
a
，所述第一接收天线振子RX1和所述第三接收天线振子RX
2b
在空间上间隔距离d
b
，其中，所述辐射的OAM
‑
RF波包括叠加顺序模式，每个顺序模式由整数k表示，叠加模式的总数由整数K表示，其中，所述K个模式中的每个模式包括单个信息数据符号流；选择天线开关，用于根据天线振子控制信号接收所述第二接收天线振子RX
2a
和所述第三接收天线振子RX
2b
的输出，并在所述输出之间切换；相位调整单元，用于根据相位校正信息信号调整所述选择天线开关的所述输出的相位；第一调制器，用于：根据由变频振荡器根据频率信息信号生成的频率F的第一高速周期波形，调制所述第一接收天线振子RX1的输出；第二调制器，用于根据频率F的第二高速周期波形，调制所述相位调整单元的输出；复式耦合器，用于提供两个调制信号的比例和作为耦合器输出信号Z1，提供两个调制信号的比例差作为耦合器输出信号Z2；开关单元，用于将所述耦合器输出信号Z1或Z2或两者的组合限制在发生分数伪多普勒频移的选通时间间隔；正交滤波器组，用于生成包括与所有K个OAM模式关联的低频移值的矢量X(t)；调整单元，用于根据选通开关单元输出信号促进分离包括所述信息数据符号流的OAM
‑
RF波。2.根据权利要求1所述的OAM接收器系统，其特征在于，所述高速周期波形的频率F满足以下关系：F>2BR/d，其中，B是所述接收的OAM信号的带宽，R是所述OAM信号的半径，d是根据所述选择天线开关选择的接收天线振子确定的距离d
a
或距离d
b
。3.根据权利要求1或2所述的OAM接收器系统，其特征在于，还包括将所述调制的时间选通天线振子输出信号通过所述正交滤波器组。4.根据权利要求1至3中任一项所述的OAM接收器系统，其特征在于，所述正交滤波器组还包括缓存块，用于：存储所述调制的时间选通天线振子输出信号的N
FFT
个样本，其中，所述样本的数量用整数N
FFT
表示；生成所述调制的时间选通天线振子输出信号的所述N
FFT
个样本的矢量X(t)。5.根据权利要求4所述的OAM接收器系统，其特征在于，还包括：将时间窗应用于所述调制的时间选通天线振子输出信号的所述N
FFT
个样本的矢量，以生成时间窗输出；将快速傅里叶变换(Fast
‑
Fourier
‑
Transform，FFT)应用于FFT块的所述时间窗输出。6.根据权利要求5所述的OAM接收器系统，其特征在于，还包括：通过使用频率F的高速周期波形调制所述FFT块的所述输出信号，移位所述FFT块的频谱输出，生成基带信号；
还将所述基带信号乘以调整的加权系数，并求和以提供单独的第k个OAM模式基带信号。7.根据权利要求6所述的OAM接收器系统，其特征在于，所述调整的加权系数根据以下算法之一生成：LMS算法；递归最小二乘(Recursive Least Square，RLS)算法；牛顿LMS算法；Jutten
‑
Herault网络。8.根据权利要求6或7所述的OAM接收器系统，其特征在于，还包括：通过从在所述第一接收天线振子RX1上接收的参考信号中减去所述单独的第k个OAM模式基带信号来确定误差信号，然后将所述误差信号乘以所述FFT块的所述频谱输出，生成调整的加权系数。9.根据权利要求1至8中任一项所述的OAM接收器系统，其特征在于，所述调整单元用于生成与每个第k个OAM模式信号关联的不对称参数。10.根据权利要求9所述的OAM接收器系统，其特征在于，还包括：参数分析器，用于分析所述不对称参数和与所述OAM接收器系统关联的移动性参数，并生成控制信号。11.根据权利要求10所述的OAM接收器系统，其特征在于，还包括：控制器，用于生成以下中的一个或多个：基于与所述移动性参数关联的所述控制信号的天线振子控制信号；基于与所述接收的辐射OAM
‑
RF波的相位关联的所述控制信号的相位校正信息信号；基于与所述不对称参数关联的所述控制信号的频率信息信号。12.根据权利要求1至11中任一项所述的OAM接收器系统，其特征在于，还包括由频率F的高速周期波形控制的同步时间选通单元。13.根据权利要求1至12中任一项所述的OAM接收器系统，其特征在于，所述接收的辐射OAM
‑
RF波是以波束引导的方式生成的。14.根据权利要求1至13中任一项所述的OAM接收器系统，其特征在于，如果所述第一高速周期波形的振幅增大，则所述第二高速周期波形的振幅在选通时间间隔内同步减小；如果所述第二高速周期波形的振幅增大，则所述第一高速周期波形的振幅在选通时间间隔内同步减小。15.根据权利要求1至14中任一项所述的OAM接收器系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马莱柯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：