[发明专利]OAM复用通信系统的天线位置偏移校正方法以及装置

说明书

一种OAM复用通信系统的天线位置偏移校正方法，包括以下步骤：通过对评价函数进行评价来估计位置偏移量，所述评价函数定义为：对于发送天线与接收天线之间的所希望的相对位置关系，使得将位置偏移量作为参数的收发天线之间的理论信道响应与使用从发送站发送的已知信号而在接收站中估计出的实测信道响应相一致，所述位置偏移量表示在发送天线和接收天线各自中预先确定的基准轴从规定位置偏移的量；以及根据估计出的位置偏移量，校正发送天线和接收天线各自的位置偏移。

技术领域

本发明涉及使用电磁波的轨道角动量(Orbital Angular Momentum，OAM)对无线信号进行空间复用传输的OAM复用通信系统的天线位置偏移校正方法以及装置。

背景技术

近年来，为了提高两点间通信、即P2P(Point to Point，点对点)通信中的传输容量，已经报道了在视距无线传输环境中复用信号的空间复用传输技术。例如，在OAM复用通信系统中，利用具有不同OAM模式的波束的空间相位分布相互正交的性质，通过在接收站分离由不同信号序列调制的各OAM模式的信号，能够在视距无线传输环境中对信号进行空间复用传输。

在作为具体的报道例之一的非专利文献1中，通过利用相位板将从多个喇叭天线辐射的波束分别转换并同轴合成为不同的OAM模式来进行传输，从而成功地对信号进行同轴复用传输。非专利文献2中也有通过使用圆形阵列天线(UCA：Uniform Circular Array)生成多个OAM模式来对信号进行空间复用传输的报道。

现有技术文献

非专利文件

非专利文件1：J.Wang et al.,“Terabit free-space data transmissionemploying orbital angular momentum multiplexing,”Nature Photonics,Vol.6,pp.488-496,July 2012；

非专利文件2：Z.Li,Y.Ohashi,K.Kasai,“A dual-channel wirelesscommunication system by multiplexing twisted radio wave,”Proceedings of 44thEuropean Microwave Conference,pp.235-238,Oct.2014。

发明内容

发明要解决的问题

用于收发具有OAM模式的波束的天线必须被布置成彼此对置。若产生相对于表示该对置状态的规定的相对位置关系的位置偏移，则OAM模式间的正交性破坏，产生模式间干扰。但是，难以通过目视调整来去除该微小的位置偏移，需要高精度地估计位置偏移量并进行校正的方法以及装置。

本发明的目的在于提供以下OAM复用通信系统的天线位置偏移校正方法以及装置：对于配置在视距无线传输环境中的收发天线，能够估计相对于规定的相对位置关系的位置偏移量并进行校正。

用于解决问题的手段

第一发明涉及一种OAM复用通信系统的天线位置偏移校正方法，所述OAM复用通信系统在发送天线与接收天线之间使用不同的空间复用模式进行空间复用传输，所述发送天线与接收天线是在视距无线传输环境中对置地配置的发送站和接收站所具有的，其特征在于，所述天线位置偏移校正方法包括：位置偏移量估计步骤，通过对评价函数进行评价来估计位置偏移量，所述评价函数定义为：对于发送天线与接收天线之间的所希望的相对位置关系，使得将位置偏移量作为参数的收发天线之间的理论信道响应与使用从发送站发送的已知信号而在接收站中估计出的实测信道响应相一致，所述位置偏移量表示在发送天线和接收天线各自中预先确定的基准轴从规定位置偏移的量；以及位置偏移校正步骤，根据估计出的位置偏移量，校正发送天线和接收天线各自的位置偏移。