[发明专利]多模态轨道角动量涡旋波变尺度孔径的接收解复用方法

摘要

本发明公开了一种混合多模态轨道角动量涡旋波的变尺度孔径采样接收解复用的方法，主要解决现有接收解复用涡旋电磁波轨道角动量模态利用率低的问题。其实现方案是：设置采样接收平面并确定采样孔径；再将均匀分布在采样孔径上接收天线接收到的电场数据作为采样点数据，通过改变孔径采样系数大小，得到多组具有不同模态间隔的轨道角动量模态谱分布；然后通过分别对这多些具有不同模态间隔的轨道角动量模态谱分布采用数字信号处理选择提取出特定的轨道角动量模态，实现任意连续阶混合多模态轨道角动量涡旋波轨道角动量模态分量的接收解复用。本发明有效提高了轨道角动量模态利用率，可用于无线通信与雷达中与涡旋电磁波接收相关的研究设计。

主权项

1.一种多模态轨道角动量涡旋波变尺度孔径的接收解复用方法，其特征在于，包括如下步骤：1)设置采样接收平面以及采样孔径：1a)在垂直于波束传播轴的方向设置采样接收平面，以波束轴为圆心取半径为R的1/P圆弧孔径作为采样孔径，在1/P圆弧孔径等间隔设置M个采样接收天线对涡旋波的电场数据进行采样接收，采样天线之间的间隔为2π/PM；1b)对在1/P部分圆弧孔径上均匀分布M个采样接收天线进行自然数1—M的编号；2)获取采样接收平面内的采样点数据：2a)将M个已进行编号的天线所接收到的电场值数据作为M个采样点数据，并从M个采样数据中选取任意连续的Mi个采样点数据，获取在不同尺度采样孔径下的采样数据，其中，Mi满足以下的限制条件，Mi＝round(((1/Pi)/(1/P))·M)其中，round()函数表示对括号内的表达进行四舍五入取整数，1/Pi表示对应于Mi个采样接收天线的采样孔径系数，用于表征采样接收的采样孔径大小；2b)分别选取不同的1/Pi以及与之相对应的Mi个采样点数据，由此构成多组采样数据；3)对多模态轨道角动量涡旋波进行接收解复用：3a)对在2b)中获取到的多组采样数据分别进行复数形式的离散傅立叶变换DFT，得到多组具有不同模态间隔的轨道角动量模态谱分布；3b)对3a)中得到的具有不同模态间隔的轨道角动量模态谱分布进行轨道角动量模态的选择提取，实现任意连续阶混合多模态轨道角动量涡旋波轨道角动量模态分量的接收解复用。