1、隨著通信技術(shù)的不斷進(jìn)步與革新，頻譜資源的匱乏已經(jīng)變成了制約無(wú)線通信業(yè)務(wù)擴(kuò)展的一個(gè)阻礙，許多為了改善頻譜資源利用率的技術(shù)也被人們相繼提出，其中攜帶OAM的渦旋電磁波為人們提供了一個(gè)解決頻譜資源問(wèn)題的新方向。渦旋電磁波具有螺旋形的波形結(jié)構(gòu)、各模態(tài)相互正交，可實(shí)現(xiàn)多路信息同一頻點(diǎn)同時(shí)傳輸，從而提高頻譜利用率。由于多個(gè)模態(tài)的渦旋電磁波同時(shí)傳輸會(huì)出現(xiàn)模式串?dāng)_等問(wèn)題降低系統(tǒng)性能，考慮在OAM通信系統(tǒng)中引入信道編碼相關(guān)技術(shù)來(lái)提高系統(tǒng)性能。本文通過(guò)總結(jié)

2、和分析OAM通信系統(tǒng)的特性，對(duì)具有OAM的通信系統(tǒng)與信道編譯碼進(jìn)行了深入研究并提出將信道編譯碼應(yīng)用在OAM通信系統(tǒng)的辦法，論文的主要工作與結(jié)論如下:
　　(1)針對(duì)OAM的相關(guān)概念、產(chǎn)生方法及信道編譯碼的現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)與分析，為將信道編譯碼技術(shù)應(yīng)用到OAM通信系統(tǒng)中建立一定的研究基礎(chǔ)。同時(shí)，對(duì)產(chǎn)生OAM的幾種方式進(jìn)行了總結(jié)，選擇一種合適的產(chǎn)生渦旋電磁波的方法來(lái)建立相應(yīng)模型。這一部分為本論文的相關(guān)研究打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
　

3、　(2)建立基于圓形陣列天線的OAM通信系統(tǒng)，對(duì)此系統(tǒng)的相關(guān)性能進(jìn)行了分析，推導(dǎo)。OAM通信系統(tǒng)可通過(guò)具有多個(gè)陣元的圓形陣列天線進(jìn)行構(gòu)建，利用控制各個(gè)陣元之間饋電的相位差來(lái)改變空間能量分布從而實(shí)現(xiàn)不同模態(tài)的渦旋電磁波的產(chǎn)生。并對(duì)其在發(fā)送天線與接收天線同軸傳輸情況的容量進(jìn)行了推導(dǎo)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)發(fā)送天線陣列與接收天線陣列數(shù)目相同，且構(gòu)造的子信道數(shù)目相同的情況下，OAM通信系統(tǒng)與MIMO通信系統(tǒng)的容量相同。MIMO可構(gòu)建的信道數(shù)目是有限的

4、，OAM通信系統(tǒng)理論上是可以實(shí)現(xiàn)無(wú)數(shù)條子信道在同一頻點(diǎn)上的同時(shí)傳輸。當(dāng)OAM構(gòu)建的子信道數(shù)目逐漸增加時(shí)，OAM的信道容量會(huì)大于MIMO系統(tǒng)。同時(shí)，通過(guò)對(duì)不同的調(diào)制方式下系統(tǒng)的誤碼率進(jìn)行分析與比較，了解系統(tǒng)的相關(guān)性能。
　　(3)針對(duì)OAM在無(wú)線通信中由于串?dāng)_、發(fā)散等問(wèn)題引起的系統(tǒng)性能降低這一問(wèn)題，本文提出將信道編譯碼引入到OAM通信系統(tǒng)中，改善系統(tǒng)性能。本文首先采用經(jīng)典的RS碼作為短碼方案將其引入到OAM通信系統(tǒng)中。在實(shí)驗(yàn)證明信道

5、編譯碼能夠有效降低系統(tǒng)誤碼率之后，考慮到未來(lái)大容量通信的發(fā)展趨勢(shì)，將LDPC碼應(yīng)用在OAM通信系統(tǒng)長(zhǎng)碼的編譯碼中。通過(guò)仿真對(duì)LDPC碼在Gallager、Mackay、QC-LDPC三種不同檢驗(yàn)矩陣構(gòu)造法下的碼性能進(jìn)行分析，選擇最優(yōu)編碼方案，并結(jié)合PEG算法對(duì)檢驗(yàn)矩陣進(jìn)行優(yōu)化，增加圍長(zhǎng)，提高碼性能。同時(shí)對(duì)BP、MS譯碼算法下的碼性能進(jìn)行了比較，選取合適的譯碼算法作為L(zhǎng)DPC碼的譯碼方式。對(duì)于不同信噪比、碼長(zhǎng)、碼率和譯碼迭代的次數(shù)對(duì)OAM