[发明专利]用于OAM和MIMO传输的伪多普勒接收架构

权利要求书

1.一种多输入多输出MIMO接收机系统，其特征在于，包括：

至少两个接收机天线元件，配置为接收辐射的MIMO信号波束并基于所述接收的MIMO信号波束生成天线元件输出信号，所述接收机天线元件在空间上间隔距离d_R；

所述辐射的MIMO信号波束包含叠加的n阶模态，其中n阶模态中的每一个均包括单个信息数据符号流；

可变比率组合单元，被操作以接收并按照时变比例组合所述天线元件输出信号，所述可变比率组合单元配置为：

根据频率为F的高速周期性波形在所述天线元件输出信号的各部分之间切换，所述高速切换操作提供对虚拟接收机天线元件沿着与所述MIMO信号波束的相前相交的轨迹单向运动的模拟，以产生伪多普勒频移；

根据所述高速周期性波形调制和时间选通所述天线元件输出信号，以向每个MIMO模态施加分数伪多普勒频移；以及

根据所述分数伪多普勒频移组合所述调制和时间选通的天线元件输出信号，以促进包含所述信息数据符号流的MIMO模态的分离和恢复。

2.根据权利要求1所述的MIMO接收机系统，其特征在于，所述MIMO信号波束为轨道角动量OAM波束，并且每个MIMO模态是OAM模态。

3.根据权利要求1或2所述的MIMO接收机系统，其特征在于，所述高速周期性波形的频率F满足以下关系：FBλL/(πd_Td_R)，其中B是所述接收的MIMO信号的带宽，d_T是相邻的发射机天线之间的距离，λ是射频RF载波波长，且L是所述接收机天线元件和发射机之间的距离。

4.根据权利要求1或2所述的MIMO接收机系统，其特征在于，所述可变比率组合单元包括由高速周期性波形调制的反向调节的可变相移元件。

5.根据权利要求1或2所述的MIMO接收机系统，其特征在于，所述可变比率组合单元包括由所述高速周期性波形调制的乘法元件。

6.根据权利要求5所述的MIMO接收机系统，其特征在于，所述可变比率组合单元包括由所述高速周期性波形控制的同步时间选通单元。

7.根据权利要求1、2、6中任一项所述的MIMO接收机系统，其特征在于，所述可变比率组合单元包括至少一个混合耦合元件。

8.根据权利要求1、2、6中任一项所述的MIMO接收机系统，其特征在于，所述调制和时间选通的天线元件输出信号移位频率F的倍数，然后进行低通滤波，以生成基带信号。

9.根据权利要求8所述的MIMO接收机系统，其特征在于，所述基带信号每个均乘以加权系数，然后相加，以提供分离的第n个MIMO模态基带信号。

10.根据权利要求1、2、6、9中任一项所述的MIMO接收机系统，其特征在于，进一步包括四个天线元件、两个第一级可变比率组合单元以及末级可变比率组合单元，其中对应于所述两个第一级可变比率组合单元的天线元件的间隔为2d_R。

11.根据权利要求10所述的MIMO接收机系统，其特征在于，所述两个第一级可变比率组合单元和所述末级可变比率组合单元由所述高速周期性波形以相同相位进行同步调制。