[發明專利]測量射頻信號雙重疊加軌道角動量的方法及系統

有效

• 申請號: 201710036273.5
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN108322267B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 高欣璐;謝牧彤;趙明陽;黃善國
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B17/10
• 分類號: H04B17/10;H04B17/20
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊澤;劉芳

1.一種測量射頻信號雙重疊加軌道角動量的方法，其特征在于，包括：

采集射頻信號的相位信息，獲取環形相位函數；

根據所述環形相位函數計算所述射頻信號的兩個軌道角動量OAM態；其中，所述根據所述環形相位函數計算所述射頻信號的兩個軌道角動量OAM態，具體包括：根據所述環形相位函數判斷所述射頻信號的兩個OAM態之和是否為零；

若是，則根據所述環形相位函數的跳變次數計算所述射頻信號的兩個OAM態；

若否，則根據所述環形相位函數計算環形相位梯度函數；

根據所述環形相位梯度函數計算所述射頻信號的兩個OAM態。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述環形相位函數判斷所述射頻信號的兩個OAM態之和是否為零，具體包括：

若所述環形相位函數取值在兩個相差180°的值之間均勻跳變，則所述射頻信號的兩個OAM態之和為零；否則，所述射頻信號的兩個OAM態之和不為零。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述環形相位函數的跳變次數計算所述射頻信號的兩個OAM態，具體包括：

所述射頻信號的兩個OAM態的符號相反，絕對值為所述環形相位函數取值在兩個相差180°的值之間的跳變次數的一半。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據所述環形相位函數計算環形相位梯度函數，具體包括：

根據公式計算所述環形相位梯度函數l(θ)；

其中，和為環形相位函數，θ和Δθ為方位角，i為虛數單位。

5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述環形相位梯度函數計算所述射頻信號的兩個OAM態，具體包括：

根據所述環形相位梯度函數的相位梯度平均值確定所述兩個OAM態中絕對值較小的OAM態；

根據所述環形相位梯度函數的波峰因數獲得所述兩個OAM態之差，其中，所述波峰因數的絕對值為所述環形相位梯度函數的峰值數，所述波峰因數的符號表示環形相位梯度函數的峰的朝向；

根據所述絕對值較小的OAM態和所述兩個OAM態之差確定所述兩個OAM態中絕對值較大的OAM態。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據所述環形相位梯度函數的相位梯度平均值確定所述兩個OAM態中絕對值較小的OAM態，具體包括：

根據計算所述兩個OAM態中絕對值較小的OAM態l₁。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據所述絕對值較小的OAM態和所述兩個OAM態之差確定所述兩個OAM態中絕對值較大的OAM態，具體包括：

根據l₂＝l₁-m計算所述兩個OAM態中絕對值較大的OAM態l₂；

其中，l₁表示絕對值較小的OAM態；m表示波峰因數，為兩個OAM態之差；當環形相位梯度函數的所有峰朝上時，m0，當環形相位梯度函數的所有峰朝下時，m0。

8.一種測量射頻信號雙重疊加軌道角動量的系統，其特征在于，包括：旋轉平臺、接收天線、支架和處理器；

所述旋轉平臺裝載在所述支架上，所述接收天線搭載在所述旋轉平臺上，所述處理器與所述接收天線連接；

所述旋轉平臺具有旋轉軸，所述旋轉平臺可繞所述旋轉軸轉動；

所述接收天線用于在所述旋轉平臺的帶動下沿所述接收圈采集射頻信號的相位信息；

所述處理器用于執行上述權利要求1-7任一項所述的方法。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述旋轉平臺上以所述旋轉軸為中心標有多個同心接收圈；所述旋轉平臺上還標有角度刻度線，所述角度刻度線以所述旋轉軸為中心呈向外輻射狀。