近年来,轨道角动量电磁波在无线电通信和雷达领域的应用潜力引起了人们的浓厚兴趣。如何利用轨道角动量电磁波与目标的相互作用,以及目标散射波轨道角动量的相关信息,来进行目标探测,是一个新的课题。本文主要基于理论分析和数值仿真,通过研究反映本征态组成的轨道角动量局部谱,从多个方面探讨了电磁涡旋用于近场目标探测的可行性。论文的主要工作包括:1、比较系统地介绍了电磁波轨道角动量局部谱理论。从用圆周阵列接收的轨道角动量电磁辐射信号出发,给出分析、计算其轨道角动量局部谱的方法,并探讨了获取轨道角动量局部谱的接收方法,给出了全空间轨道角动量局部谱的分布特点。2、分析研究了简单物体对轨道角动量电磁波轨道角动量局部谱的扰动影响,仿真了不同位置、不同尺寸的物体对轨道角动量不同阶数谱线的影响,给出了基于轨道角动量局部谱感知目标响应的可能性结论。3、开展了基于目标散射波的轨道角动量局部谱,获取目标位置信息的初步研究。仿真实验结果表明,利用轨道角动量局部谱的谱线处理方法可以从谱线的扫描变化中得到目标的位置信息。4、基于轨道角动量电磁波的转动多普勒效应,初步研究了对目标转动速度的探测方法。研究揭示了散射频谱、入射频谱和轨道角动量局部谱之间的密切关系,从中可以提取出目标的角速度信息。结论表明,基于电磁波轨道角动量开展近场目标探测工作,具有较好的可行性。