通感一体化关键技术与应用
2023-05-13李萍LIPing郭晓江GUOXiaojiang
李萍/LI Ping,郭晓江/GUO Xiaojiang
( 中兴通讯股份有限公司,中国 深圳 518057)
通信系统和感知系统一直以来被作为两个独立的系统进行研究,但是这两个系统又有很多相似之处。通信感知一体化通过空口及协议联合设计、频谱资源共享、软硬件设备共享等手段,实现通信、感知、计算功能的一体化设计,达到通信功能与感知功能的融合共生。通信感知一体化在进行信息传递的同时,还能通过分析无线电波的直射、反射、散射等特性,对目标或环境信息等进行定位、测距、测速、成像、检测、识别、环境重构等[1]。无线通信感知一体化不仅开辟了全新的业务,还具有超越传统移动通信网络连接的潜力,因此得到了产业界的广泛关注。学术界和工业界普遍认为,通感一体化将成为5G-A和6G无线通信系统最核心的特性[2-5]。
通信系统主要采用正交频分复用(OFDM)波形,而传统雷达感知系统主要采用线性调频(LFM)波形。通信感知一体化系统的目标是实现一体化波形。早期M. ROBERTON等先获得独立的通信波形和雷达波形,再采用叠加的方式实现一体化波形[6]。随后产生了最小频移键控(MSK)和线性调频(LFM)信号结合的MSK-LFM、OFDM 和LFM 相结合OFDM-LFM、多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)等一体化波形设计方法[7-10]。通感一体化采用OFDM 波形或者扩展的OFDM波形来实现感知功能的趋势越来越明显。
通信系统一般采用基站A发送-基站B接收的工作模式,而传统的雷达感知系统往往采用基站A 发送-基站A 接收的工作模式。相比于基站A 发送-基站B 接收的工作模式,基站A 发送-基站A 接收可以显著降低组网的难度,减少波束扫描开销。……
