一种联合幅值和涡旋相位信息的涡旋电磁波束双模态检测方法

本发明涉及电通信技术，尤其涉及一种双模态的涡旋电磁波的模态检测技术。

背景技术：

1、轨道角动量oam(orbital angular momentum)作为继时间、频率、空间和码型之后出现的新维度资源，凭借其完美的正交性可以实现同时同频多路信息调制，不仅能极大地提升无线通信系统的信息传输和获取能力，解决容量提升等瓶颈问题，被视为一项革命性创新无线通信技术。携带轨道角动量的电磁波被称为涡旋电磁波。由于在信息传输时对涡旋电磁波的模态进行编码，因此正确检测出波束所携带的模态值至关重要。

2、但是传统的模态检测方法效率较低，需要大量的模态匹配过程，导致基于oam通信系统的信号解调效率降低，这极大的限制了涡旋电磁波的通信性能和应用价值。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，针对现有oam波束模态检测方法中模态匹配次数过多的问题，提供一种通过检测涡旋相位信息和幅度信息，不需要进行大量的模态匹配过程，从而有效检测出双模态混合涡旋电磁波束的模态值的方法。

2、本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是，一种基于幅度信息和涡旋相位信息的oam双模态波束的识别方法，包括以下步骤：

3、提取接收的电磁涡旋波携带轨道角动量oam双模波束的波形的涡旋相位，计算接收波束双模相位梯度的平均值lmean；

4、利用平均值lmean对oam双模波束的较低模态值进行赋值l1＝lmean；

5、对接收的oam双模波束进行峰值滤波，统计峰值滤波后的波峰数，将所述波峰数作为两模态之间的数值差；

6、将oam双模波束的较低模态值加上所述波峰数得到的结果作为oam双模波束的较高模态值；

7、将确定的较低模态值与较高模态值作为oam双模波束的模态数的检测结果。

8、本发明将波束的幅值信息和涡旋相位信息结合起来，得到所检测波束的模态数，解决了双模态混合oam波束的模态检测问题。

9、本发明的有益效果是，通过将一部分模态信息加载到幅度信息上，然后结合混合波束的平均相位梯度值，实现对双模态波束模态值的高效检测。

技术特征：

1.一种基于幅度信息和涡旋相位信息的oam双模态波束的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及电磁涡旋波携带轨道角动量OAM双模波束的检测技术，提供一种基于幅度信息和涡旋相位信息的OAM双模态波束的识别方法，针对现有的OAM研究主要是利用涡旋波束的涡旋相位来提取模态信息，而对振幅信息的关注较少的问题，首先通过计算接收波束双模相位梯度的平均值进而提取出较低的模态值，其次将模态相关信息通过一定的变换映射到幅值信息上，对接收的混合波束进行峰值滤波，提取出其波峰数，经推导表明，其数值等于两模态之间的数值差，通过对峰值滤波后的波峰数进行统计，将波束的幅值信息和涡旋相位信息结合起来，得到所检测波束的模态数，解决了双模态混合OAM波束的模态检测问题。

技术研发人员：廖轶,刘丽哲,吴春林,李勇,王斌
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13