基于 N 维准分形 UCA 实现高容量传输
信号处理
2024-06-11 v1 信息论
math.IT
摘要
由多正交轨道角动量（OAM）模态在相同频段中承载的涡旋电磁波可应用于无线通信领域，从而大幅提升频谱效率。均匀圆形阵列（UCA）是产生和接收多 OAM 模态的广泛使用结构。然而，基于 UCA 的最大正交 OAM 模态数通常受限于阵列元件数量，这留下了以固定阵列元件数目实现更高信道容量的挑战。为突破此限制，本文提出一种 N 维准分形 UCA（ND QF-UCA）天线结构，通过不同的分形几何布局，突破了阵列元件数目对 OAM 模态数的限制。我们发展了 N 维 OAM 调制（NOM）和解调（NOD）方案，以实现 OAM 模态数超过阵列元件数的调制传输，这超越了传统基于多天线的无线通信概念。随后，我们研究了基于相应 QF-UCA 天线结构的不同维数复用传输方案，评估了不同阵列元件布局下的最优布局类型和维数，以获得固定阵列元件数目的 highest 信道容量。仿真结果表明，我们提出的方案可获得更高的频谱效率，优于 QF-UCA 的其他阵列元件布局及传统多天线系统。
引用
@article{arxiv.2406.05667,
title = {Achieving High Capacity Transmission With N-Dimensional Quasi-Fractal UCA},
author = {Hongyun Jin and Wenchi Cheng and Haiyue Jing and Jingqing Wang and Wei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.05667},
year = {2024}
}