[发明专利]基于空间正交变换的涡旋电磁波信号模态并行分离方法与装置

摘要

本发明公开了基于空间正交变换的多模态涡旋电磁波信号模态并行分离方法，该方法是：首先，对圆阵列结构天线的各接收阵元并行输出信号经去波束赋处理，变为具有全指向性的、且带有多个模态的涡旋电磁波并行信号；再将去波束处理后的信号以并行方式作为空间正交变换器的输入信号；空间正交变换器对输入信号做关于涡旋电磁波方位角的空间正交变换(即快速傅里叶变换)，得到多模态涡旋电磁波的模态离散谱分布；最后，并行输出涡旋电磁波的模态离散谱分量，每一输出分量对应该模态携带独立调制信号，且已去模态，从而实现空间多模态涡旋电磁波信号模态并行分离与识别。同时，本发明同时公开了基于空间正交变换的多模态涡旋电磁波信号模态并行分离装置。

主权项

1.基于空间正交变换的涡旋电磁波信号模态并行识别与分离方法，其特征在于，首先，均匀分布于圆周上的多个具有相同电磁特性的接收元并行采集空间传播的多模态涡旋电磁波，其次，由去赋形矢量对所有接收元的接收信号进行波束去赋形处理，其次，空间正交变换器对波束去赋形处理后的输出信号做关于涡旋电磁波的方位角空间正交变换，得到空间传播涡旋电磁波的模态离散谱，最后，由该离散谱的各分量确定对应模态涡旋电磁波携带的独立调制信息，所述基于空间正交变换的涡旋电磁波信号模态并行分离方法包括如下步骤：(a)半径为r0圆周上均匀分布N个具有相同电磁特性的接收元并行采集空间传播的多模态涡旋电磁波信号，可按式(1)，操作，式(1)中，ei(z0，r0，ω)表示第i号接收元在空间方位角θi采集到的空间传播涡旋电磁波信号，h(·)为信道系数，z0为接收天线与发送天线对齐条件下接收面与发送面的径向距离，r0为接收阵元距涡旋电磁波传播轴的垂直距离，κ为波数，l为涡旋电磁波的模态，Al(t)为不同模态涡旋电磁波携带的幅度信息，ω为载波频率，为不同模态涡旋电磁波携带的相位信息，为上取整运算符，为下取整运算符；(b)对ei(z0，r0，ω)去赋形处理，由圆阵列波束赋形使用的权矢量的逆进行，按式(2)， e ~ i ( z 0 , r 0 , ω ) = e i ( z 0 , r 0 , ω ) · w i * , i = 0 , 1 , ... , N - 1 - - - ( 2 ) ]]>操作，式(2)中，表示第i个涡旋电磁波的波束指向权系数；(c)空间正交变换器对N路并行输入信号做关于涡旋电磁波的方位角空间正交变换，按式(3)， E ( l ) = Σ i = 0 N - 1 e ~ i ( z 0 , r 0 , ω ) · e - j 2 π N · i · l - - - ( 3 ) ]]>

下载完整专利技术内容需要扣除积分，VIP会员可以免费下载。 免登录下载普通用户下载升级VIP会员，免费下载

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于西安电子科技大学;陕西理工大学，未经西安电子科技大学;陕西理工大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】

本文链接：http://www.vipzhuanli.com/patent/201610077471.1/，转载请声明来源钻瓜专利网。