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随着无线通信技术的不断发展,用户对无线通信系统的容量和高速通信的需求在不断提高,以致于频谱资源短缺、频谱资源利用不充分的问题日益突出,同时限制了未来无线通信系统高速率、高带宽的发展进程。为提高通信速率并缓解频谱资源受限的现状,无线通信系统引入了轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)技术,轨道角动量复用传输是一种新兴的无线电传输技术,主要利用不同模态的轨道角动量之间的正交性,理论上能够在相同频率下同时进行多路信号的有效传输。根据轨道角动量的传输特性可提高通信系统的信道容量和频谱利用率,也有助于改善无线通信中日益拥堵的频谱资源现状。本文主要采用软件无线电技术(Software Defined Radio,SDR)为OAM复用传输提供研究平台和实验环境,并对轨道角动量复用传输研究提出具体实践方案。论文主要研究内容和创新点分为以下三个部分:(1)为提出适用于OAM信号传输研究的软件无线电平台搭建方案,本文首先对RTL-SDR、Para SDR、通用软件无线电外设(Universal Software Radio Peripheral,USRP)三种支持软件无线电技术的硬件设备进行配置测试;之后结合软件编程成功搭建了三种软件无线电平台;最后将以上三个软件无线电平台搭建方案进行比较,经分析讨论后选择开源程度较高、支持频段较广、更适合于OAM复用传输研究的软件无线电平台——基于USRP与GNU Radio的软件无线电平台。(2)本文根据单馈电点环形微带相控阵列天线的辐射特性来产生OAM螺旋波束,并利用该环形相控阵列天线作为软件无线电平台的射频天线,完成基于软件无线电的OAM复用传输平台搭建。随后,在PC端利用GNU Radio软件编程实现了 OAM的音频信号正常收发,并在模拟信道环境中仿真测试出不同信噪比下的信号传输性能。最后在真实信道环境中进行测试,由实验证明该传输系统可实现短距离的音频收发,验证了该音频传输系统的可行性与稳定性。(3)本文着重设计了文本数据传输的收发系统,体现了基于软件无线电的OAM传输平台的灵活性和可编程性,设计中按照信号发射、信道仿真、信道优化及信号接收的步骤逐步完成文本信息的实时收发,最终完成了短距离的文本传输实验,实现了文本信息内容完整传输,证明了所设计的OAM文本数据传输平台的可靠性和高效性。