[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于一套收發(fā)天線(xiàn)的雷達(dá)信道估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110556012.2
• 申請(qǐng)日: 2021-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113363706B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊凱;倪志同;高曉錚;楊杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L25/02
• 分類(lèi)號(hào): H04L25/02;H01Q1/24
• 代理公司: 北京正陽(yáng)理工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發(fā)明公開(kāi)的一種基于一套收發(fā)天線(xiàn)的雷達(dá)信道估計(jì)方法，屬于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開(kāi)的一種基于一套收發(fā)天線(xiàn)的雷達(dá)信道估計(jì)方法，通過(guò)將一套固定子陣型編碼器分離，將其中一個(gè)子陣用作雷達(dá)感知的接收端，其余子陣用作發(fā)射端；雷達(dá)發(fā)射端采用脈沖信號(hào)，使得泄露信號(hào)和物體反射信號(hào)在時(shí)間域彼此分離；通過(guò)雷達(dá)發(fā)射端信號(hào)的波形，并在接收端采用多重分類(lèi)的方法實(shí)現(xiàn)雷達(dá)信道側(cè)信息的估計(jì)。本發(fā)明公開(kāi)的一種基于一套收發(fā)天線(xiàn)的雷達(dá)信道估計(jì)方法，具有頻譜效率高，架構(gòu)成本低，消耗時(shí)間短的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于一套收發(fā)天線(xiàn)的雷達(dá)信道估計(jì)方法，尤其涉及用于多用戶(hù)通信感知一體化系統(tǒng)或多天線(xiàn)通信系統(tǒng)的一種基于一套收發(fā)天線(xiàn)的雷達(dá)信道估計(jì)方法，屬于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

獨(dú)立的通信和雷達(dá)感知系統(tǒng)，無(wú)論是在硬件模塊還是信號(hào)處理手段上二者擁有諸多的共通性，將在不久融合為統(tǒng)一的系統(tǒng)，且該趨勢(shì)不可避免；將通信和雷達(dá)整合不僅有利于降低系統(tǒng)成本，一體化系統(tǒng)還有利于系統(tǒng)整體性能的提高和頻譜共享。

獨(dú)立的雷達(dá)與通信系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)可靠傳輸前往往需要雷達(dá)信道側(cè)信息，即雷達(dá)信道估計(jì)。通信感知一體化系統(tǒng)的雷達(dá)信道彼此耦合，且雷達(dá)信道的散射源變得更多，雷達(dá)信道估計(jì)的準(zhǔn)確性降低。傳統(tǒng)的雷達(dá)使用全雙工策略感知雷達(dá)信道，即收發(fā)天線(xiàn)為同一套。然而，對(duì)于通信系統(tǒng)而言，全雙工系統(tǒng)將降低通信的效率。而采用收發(fā)兩套天線(xiàn)又將提升基站的成本。K.Qian等人在(“Widar2.0：Passive human tracking with a single Wi-Filink，”in Proceedings of the 16th Annual International Conference on MobileSystems，Applications，and Services.New York，NY，USA：Association for ComputingMachinery，2018，pp.350-361.)采用收發(fā)天線(xiàn)分離的上行雷達(dá)信道實(shí)現(xiàn)通信與感知功能。收發(fā)天線(xiàn)分別來(lái)自?xún)商自O(shè)備，這樣有效降低基站(雷達(dá)接收機(jī))的成本。但是，上行雷達(dá)信道傳輸信息相比于下行雷達(dá)信道信息量有限，且該方案實(shí)質(zhì)上依然是收發(fā)兩套天線(xiàn)系統(tǒng)，適用于下行雷達(dá)信道的聯(lián)合通信與感知系統(tǒng)的方案有待研究；對(duì)于下行雷達(dá)信道的雷達(dá)與感知系統(tǒng)，K.Wu等人在(“Accurate Channel Estimation for Frequency-hopping Dual-Function Radar-Communication，”in 2020IEEE International Conference onCommunications，CRSSWorkshop.)提出基于跳頻調(diào)制信號(hào)的雷達(dá)與通信系統(tǒng)，即雷達(dá)與通信功能分別在頻率跳變實(shí)現(xiàn)各自功能。該方法雖然解決收發(fā)天線(xiàn)的問(wèn)題，但是，該方案犧牲頻譜效率，使得系統(tǒng)的整體性能下降。

目前尚未有成熟的方案能在保證雷達(dá)與通信整體性能不變的情況下，采用一套收發(fā)天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合通信與感知功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種基于一套收發(fā)天線(xiàn)的雷達(dá)信道估計(jì)方法，采用同一套收發(fā)天線(xiàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信與雷達(dá)感知的功能，同時(shí)完成對(duì)雷達(dá)信道側(cè)信息的估計(jì)，具有頻譜效率高，架構(gòu)成本低，消耗時(shí)間短的特點(diǎn)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明公開(kāi)的一種基于一套收發(fā)天線(xiàn)的雷達(dá)信道估計(jì)方法，通過(guò)將一套固定子陣型編碼器分離，將其中一個(gè)子陣用作雷達(dá)感知的接收端，其余子陣用作發(fā)射端；雷達(dá)發(fā)射端采用脈沖信號(hào)，使得泄露信號(hào)和物體反射信號(hào)在時(shí)間域彼此分離；通過(guò)雷達(dá)發(fā)射端信號(hào)的波形，并在接收端采用多重分類(lèi)的方法實(shí)現(xiàn)雷達(dá)信道側(cè)信息的估計(jì)，具體包括如下步驟：

步驟一，分別構(gòu)造通信與雷達(dá)的系統(tǒng)架構(gòu)：

在基站發(fā)射端，N_S條數(shù)據(jù)信息流平行的發(fā)送至N_S個(gè)固定子陣型預(yù)編碼器上，進(jìn)行數(shù)字基帶預(yù)編碼處理，處理后的信號(hào)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合通信與感知功能；