[发明专利]基于平行非同轴天线阵列UCA的涡旋电磁波的模态分离方法

摘要

本发明公开的基于平行非同轴天线阵列UCA的涡旋电磁波的模态分离方法，涉及无线通讯技术领域，利用求解h_mn，设定接收面板上第m个天线阵元接收到的信号为y_m，对y_m做变换处理，得到y_m，l0，根据y_m，l0，得到y_l0，实现了在发射面板和接收面板没有严格对准的情况下，对涡旋电磁波进行模态分离，解决了现有技术中存在的在发射面板和接收面板没有严格对准的情况下，不能对涡旋电磁波进行模态分离的缺陷。

主权项

1.一种基于平行非同轴天线阵列UCA的涡旋电磁波的模态分离方法，其特征在于，包括：利用求解h_mn，其中，h_mn为发射UCA的第n个天线阵元到接收UCA的第m个天线阵元的信道增益，β为一个常数，j为虚数单位，λ为涡旋电磁波的波长，d_mn表示接收面板上第m个天线阵元到发射面板上第n个天线阵元的距离，1≤m≤M，1≤n≤N，M为接收面板上天线阵元的个数，N为发射面板上天线阵元的个数，包括：根据发射面板上第n个天线阵元的坐标及[Rcos(ψm+αR)+dsinφcosθ,Rsin(ψm+αR)+dsinφsinθ,dcosφ]，得其中，接收面板的圆心的坐标[dsinφcosθ,dsinφsinθ,dcosφ]，α_r表示发射面板上第一个天线阵元与坐标轴X之间的夹角，为发射UCA的基础相位，为发射UCA的方位角，d表示发射UCA和接收UCA的圆心的距离，θ表示发射UCA的圆心与接收UCA的圆心的连线在发射面板上的投影与坐标轴X的夹角，φ表示发射UCA的圆心与接收UCA的圆心的连线与坐标轴Z的夹角，ψ_m+α_R是接收面板的方位角，其中，是接收面板的基础相位；根据得对进行推导，得，其中，根据及得到设定根据得其中，表示从发射面板到接收面板上的第m个天线阵元上的第l模态的信道增益，s_l表示发送面板的第l个模态上的涡旋电磁波信号,l是模态阶数；根据及得z_m是接收面板第m个天线阵元上的噪声信号，且z_m是均值为0、方差为的复高斯变量，s_l表示发送面板的第l个模态上的信号，y_m为接收面板第m个天线阵元接收到的信号，为向下取整运算符，为接收端面板第m个天线阵元接收到的第l₀模态的信号；根据得到其中，yl0表示接收面板天线阵元第l0模态值的接收信号。