OAM无线通信系统的关键技术研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mm7458106
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
提高通信系统的容量一直被视为是通信领域的一个长期目标。一种有效的提高通信容量的方法是对电磁波的独立自由度进行复用。携带有轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)的涡旋电磁波在理论上可以实现不同频率下无穷多种互不干扰的正交模态的复用,从而表现出一种新的自由度。然而,将OAM运用于实际的无线通信系统还有很多的问题,本文主要对其中两个关键问题进行研究,分别是OAM无线通信系统中的多径问题和到达角(Angle-of-Arrival,AoA)估计问题,主要研究内容如下:1.为了解决基于均匀圆形天线阵列(Uniform Circular Array,UCA)的OAM无线通信系统中存在的多径问题,本文在原有系统上引入了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术,从而构成了OAM-OFDM无线通信系统框架。由于信号在发射端经过OFDM调制后,等同于对信号做了一次离散傅里叶逆变换(Inverse Discrete Fourier Transform,IDFT),如果将此时的信号通过OAM系统,又可以等同于对信号做一次IDFT,由此,我们可以直接对信号做一次二维离散傅里叶逆变换(2-Dimensional Inverse Discrete Fourier Transform,2-D IDFT)。该系统在理论上可以产生和原始方案相同的效果并且可以对抗多径效应,在接收端对接收信号做二维离散傅里叶变换(2-Dimensional Discrete Fourier Transform,2-D DFT)就可以恢复出原信号。由于该通信系统使用基带数字2-D DFT/IDFT代替现有的射频模拟移相器来产生和接收OAM-OFDM信号,从而降低了能耗和硬件成本。进一步,2-D DFT/IDFT是可以由某种快速算法来实现的,本文针对上述系统提出了一种灵活的二维快速傅里叶变换(2-Dimensional Fast Fourier Transform,2-D FFT)算法,通过理论分析和仿真结果可以表明,与传统的行列2-D FFT算法相比,本文提出的2-D FFT算法可以将乘法复杂度降低(1/4)NMlog2 M,其中N和M分别是UCA的阵元数和子载波数。2.OAM无线通信系统需要发射端和接收端波束方向进行精准的对准,否则通信性能会大幅下降。而完成发射端和接收端波束方向精准对准的前期就是入射波束的AoA估计。若发射机与接收机处于相对运动状态,在进行AoA估计的同时也要考虑多普勒频移带来的影响。本文以子阵列技术作为切入点,利用由子阵列构成的均匀圆阵(Uniform Circular Array of Subarrays,UCA-SAs)的特殊性,提出了一种AoA估计的方法,通过理论分析和仿真结果可以表明,该方法既实现了处于相对运动状态下接收端多普勒频移的消除,同时也完成了AoA的估计,为下一步波束的跟踪奠定了基础。
其他文献
目前,移动互联与智能应用已经成为一种趋势,学院紧跟时代潮流,加强师资培训,逐步开设移动应用开发方向的相关专业,因此Android、Ios的相关课程陆续走向课堂。但由于学院硬件
以东汉末年的时代背景、史料记载和仲景原序内容为依据,结合仲景对疾病的认识和瘟疫的特点进行分析研究,认为《伤寒论》不仅论述了伤寒病证,而且在相当程度上论述了瘟疫证治,
词法修辞的研究领域十分广阔.随着相关学科的不断发展,对词语修辞的研究逐渐呈现出边缘化、立体化的态势.从语形、语义、审美、文化维度,透视词语修辞所具有的符号化、陌生化
研究了安塞县黄土丘陵区4种典型群落分布、物种多样性、生物量变化与环境因子的关系。结果表明,所选群落的盖度和地上、地下生物量随退耕年限增加而明显增加,土壤水分、粘粒含
从心理学角度出发,构建装备技术军官胜任力模型,深入分析影响装备技术军官胜任力的动机、特质、自我概念、价值观、认知、行为等特征因子,抓住制约装备技术军官胜任力的关键
生态消费是在反思工业文明和消费主义的基础上产生的,是人类迈向生态文明必须坚持的消费方式。目前,我国学界对于生态消费基本上采取的是一种完全赞同和欣然接受的乐观态度,
ARP(Address Resolution Protocol)地址解析协议用于将计算机的网络IP地址转化为物理MAC地址.分析了ARP的攻击方式,总结了防护ARP欺骗攻击的技术方案,认为有效地防范ARP形式的
国家图书馆讲座历史悠久、资源丰富,通过对其讲座内容、信息发布、产品开发、读者反响等进行的调查,在展现国家图书馆讲座资源全貌的同时,提出了资源建设中存在的问题及对策。表
长吻鮠又名江团、鮰鱼、肥沱,是我国长江中的优质名贵鱼类,因其吻较长故名长吻鮠。 长吻鮠肉嫩刺少,富含蛋白质,低脂肪,肉味鲜美,民间素有“不食江团,不知鱼味”之说。特别
变电站内设备容量逐渐成为限制电网输送能力的瓶颈,该文对变电设备动态增容技术进行了研究,并设计研发了一套变电设备动态增容系统。系统通过采集变压器温度、电流等状态监测