轨道角动量与 MIMO：正交性、自由度与容量
信号处理
2024-08-14 v1
摘要
基于平面波的无线通信正在逐渐成熟，传统资源（如时间和频率）的有效利用也日益充分。为了进一步满足无线通信容量需求的快速增长，有望利用扭转波，即具有轨道角动量（OAM）的波。本文讨论了基于 OAM 的无线通信在正交性、自由度（DoF）和容量方面的问题，其中发射方和接收方均使用均匀圆形阵列（UCA）天线。特别地，我们比较了基于 OAM 的无线通信与基于多输入多输出（MIMO）的无线通信在 DoF 和容量方面的比较。数值结果表明，在发射方和接收方天线对齐良好的情况下，基于 OAM 的无线通信的 DoF 大于或等于与相关 MIMO 无线通信的 DoF。基于 OAM 的无线通信可在高信噪比（SNR）区域下实现更大的容量，前提是处于直线无阻挡场景下。
引用
@article{arxiv.2408.06588,
title = {Orbital-Angular-Momentum Versus MIMO: Orthogonality, Degree of Freedom,and Capacity},
author = {Haiyue Jing and Wenchi Cheng and Xiang-Gen Xia and Hailin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.06588},
year = {2024}
}