電磁渦旋,作為一項新的通信技術,利用軌道角動量這個物理屬性作為新的維度進行復用,可以實現(xiàn)在同一頻段上同時傳輸多路信息,帶來巨大的容量提升。它不僅突破了傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)的容量瓶頸,還有效解決了頻譜資源短缺的問題。本文從理論的角度深入研究了電磁渦旋的信道模型和信道容量,主要研究內(nèi)容如下:1、針對電磁渦旋通信信號的特點,分別從理論分析和實踐應用的角度建立了電磁渦旋信號模型。該模型用于描述渦旋信號的本質(zhì)特征。仿真結果表明,渦旋信號與傳統(tǒng)無線信號在時域、頻域難以區(qū)分,但是在渦旋相位域能夠區(qū)分。因此,所建立的渦旋信號模型可以通過三維圖形展示其信號特性。2、針對電磁渦旋通信信道建模問題,研究了光學領域的拉蓋爾–高斯模的模式特點,在此基礎上,結合傳統(tǒng)的自由空間傳播模型,基于拉蓋爾–高斯模從理論的角度建立自由空間渦旋信道模型。該模型用于描述自由空間場景下渦旋信道的傳播特性。與現(xiàn)有的渦旋信道模型相比,所建立的渦旋信道模型不僅涵蓋了傳統(tǒng)的自由空間傳播模型,還包含了拓撲荷對渦旋信道衰落特性的影響。仿真結果表明,自由空間渦旋信道模型能夠刻畫自由空間渦旋信道的特性。3、針對頻譜資源匱乏的現(xiàn)狀,研究了軌道角動量應用... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號對照表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
    1.4 章節(jié)安排
2 電磁渦旋通信基礎理論
    2.1 軌道角動量
    2.2 電磁渦旋
    2.3 渦旋信道
    2.4 本章小結
3 電磁渦旋通信信號建模
    3.1 無線信號與渦旋信號
    3.2 光學渦旋信號模型
    3.3 電磁渦旋信號建模
    3.4 仿真結果與分析
    3.5 本章小結
4 單天線系統(tǒng)電磁渦旋信道建模
    4.1 系統(tǒng)模型
    4.2 渦旋信道建模
    4.3 仿真結果與分析
    4.4 本章小結
5 單天線系統(tǒng)電磁渦旋信道容量
    5.1 系統(tǒng)模型
    5.2 渦旋調(diào)制與渦旋天線設計
    5.3 軌道角動量復用與解復用
    5.4 渦旋解調(diào)與方位角積分法
    5.5 信道容量分析
    5.6 仿真結果與分析
    5.7 本章小結
6 多天線系統(tǒng)電磁渦旋信道容量
    6.1 系統(tǒng)模型
    6.2 多天線渦旋信道建模
    6.3 最佳渦旋相位
    6.4 仿真結果與分析
    6.5 討論與比較
    6.6 本章小結
7 總結與展望
    7.1 本文工作總結
    7.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀博士學位期間的主要成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fractal Uniform Circular Arrays Based Multi-Orbital-Angular-Momentum-Mode Multiplexing Vortex Radio MIMO[J]. Linjun Zhao,Hailin Zhang,Wenchi Cheng.  中國通信. 2018(09)
[2]Vortex Channel Modelling for the Radio Vortex System[J]. Qibiao Zhu,Tao Jiang.  中國通信. 2018(04)



本文編號：3588887