[发明专利]一种轨道角动量无线通信系统的轴对准调节方法及其系统

权利要求书

1.一种轨道角动量无线通信系统的轴对准调节方法，其特征在于，包括：

S1，接收端在接收到发送端发送的训练信号后，对所述训练信号的模式进行识别；

S2，如果与设定的模式一致，则向所述发送端发送确认对准信号；

S3，若果与设定的模式不一致，则对所述接收端进行轴对准调节，调节完成后，向发送端发送确认对准信号；

对所述接收端进行轴对准调节的具体步骤包括：

S61，对所述接收端进行粗调，估算所述接收端的对准位置，并确定调节方向；

S62，在调节方向上任意选取两个位置L_i和R_j，并且L_i和R_j分布在所述对准位置的两侧，其中，i和j均为正整数，且i＝j；

S63，选取L_i与R_j的中点位置m，以及R_j与m的中点位置M，分别测量并计算所述m位置的轨道角动量功率谱的方差V(m)和M位置的轨道角动量功率谱的方差V(M)；

S64，如果V(m)>V(M)，则将L_i+1选取为m的位置，并判定是否满足L_i+1+eps<R_j，若不满足，则重复步骤S63，若满足，则将所述接收端的位置调节到相应的L_i+1的位置，并结束调节；

如果V(m)≤V(M)，将R_j+1选取为M的位置，并判定是否满足L_i+eps<R_j+1，若不满足，则重复步骤S63，若满足，则将所述接收端的位置调节到相应的R_j+1的位置，并结束调节，

其中，eps为根据所述接收端所在的环境和对调节精度要求而设置的参数值。

2.根据权利要求1所述的一种轨道角动量无线通信系统的轴对准调节方法，其特征在于，所述发送端在监听在设定的时间内是否收到确认对准信号时，以设定的时间间隔周期性地发送训练信号，直到收到所述确认对准信号。

3.根据权利要求1所述的一种轨道角动量无线通信系统的轴对准调节方法，其特征在于，所述对接收端进行轴对准调节包括：将轨道角动量功率谱的方差作为衡量所述接收端偏离程度的指标，通过特定的算法寻找方差的最小方向，从而确定轴对准的调节方向。

4.根据权利要求3所述的一种轨道角动量无线通信系统的轴对准调节方法，其特征在于，所述对接收端进行轴对准调节包括分别在对轴的横向偏移和对轴的倾斜方向上进行调节。

5.根据权利要求1所述的一种轨道角动量无线通信系统的轴对准调节方法，其特征在于，所述训练信号为预设模式的轨道角动量电磁波。

6.一种轨道角动量无线通信系统的轴对准调节系统，其特征在于，所述系统包括发送端和接收端，其中，

所述发送端包括第一信号发送单元，用于发送训练信号和确认信号；

计时单元，用于判断是否继续发送所述训练信号，以及

第一信号接收单元，用于接收所述接收端发送的确认对准信号；

所述接收端包括第二信号接收单元，用于接收所述发送端发送的训练信号和确认信号；

模式识别单元，用于判断所述训练信号的模式是否与预设的模式一致，并判断是否对所述接收端进行轴对准调节；

对所述接收端进行轴对准调节的具体步骤包括：

S61，对所述接收端进行粗调，估算所述接收端的对准位置，并确定调节方向；

S62，在调节方向上任意选取两个位置L_i和R_j，并且L_i和R_j分布在所述对准位置的两侧，其中，i和j均为正整数，且i＝j；

S63，选取L_i与R_j的中点位置m，以及R_j与m的中点位置M，分别测量并计算所述m位置的轨道角动量功率谱的方差V(m)和M位置的轨道角动量功率谱的方差V(M)；

S64，如果V(m)>V(M)，则将L_i+1选取为m的位置，并判定是否满足L_i+1+eps<R_j，若不满足，则重复步骤S63，若满足，则将所述接收端的位置调节到相应的L_i+1的位置，并结束调节；

如果V(m)≤V(M)，将R_j+1选取为M的位置，并判定是否满足L_i+eps<R_j+1，若不满足，则重复步骤S63，若满足，则将所述接收端的位置调节到相应的R_j+1的位置，并结束调节，

其中，eps为根据所述接收端所在的环境和对调节精度要求而设置的参数值；

调节单元，用于对所述接收端进行轴对准调节，以及

第二信号发送单元，用于发送所述确认对准信号。