基于平面螺旋轨道角动量模式组的 MIMO 通信：一项实验研究
信号处理
2021-03-12 v1
摘要
使用传统轨道角动量(OAM)的空分复用已成为过去十年中众所周知的物理层传输方法。由特定单模平面螺旋 OAM(PSOAM)波叠加而成的模式组(MG)已被证明是一种实现方位角方向图分集的灵活波束赋形方法，其继承了传统 OAM 波的螺旋相位分布。因此，它同时具备波束方向性与涡旋性。本文首次在视距(LoS)场景下通过实验展示并验证了基于新型 PSOAM MG 的多入多出(MIMO)通信链路(MG-MIMO)。实验展示了一种紧凑型多模 PSOAM 天线，可生成多个独立可控的 PSOAM 波，用于构建模式组。经过若干原理验证测试，已证实模式组的波束方向性增益可提升实际系统中的接收信噪比(SNR)水平，同时其涡旋性可提供另一自由度(DoF)以降低 MIMO 系统的空间相关性。此外，在 10.2 GHz 下于 50 m 距离成功进行了试探性长距离传输实验，单路频谱效率达 3.7 bits/s/Hz/stream。所提出的 MG-MIMO 在长距离 LoS 回传场景中具潜在应用价值。
引用
@article{arxiv.2103.06677,
title = {Plane Spiral OAM Mode-Group Based MIMO Communications: An Experimental Study},
author = {Xiaowen Xiong and Shilie Zheng and Zelin Zhu and Yuqi Chen and Hongzhe Shi and Bingchen Pan and Cheng Ren and Xianbin Yu and Xiaofeng Jin and Wei E. I. Sha and Xianmin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.06677},
year = {2021}
}