CN114448765B - 感知通信一体化方法、装置、发射端设备和接收端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种感知通信一体化方法、装置、发射端设备和接收端设备，所述感知通信一体化方法，应用于第一发射端设备，所述方法包括：聚合多个频段的分量信号为第一射频信号；所述第一射频信号为正交频分复用OFDM信号；发送所述第一射频信号。本发明方案，通过聚合多个频段的分量信号为第一射频信号，提高了第一射频信号的总体带宽，从而使得第一射频信号具有更好的距离分辨率、更好的速度分辨率，提高了第一射频信号的感知性能，以及，由于第一射频信号是由多个频段的分量信号聚合而成的，可以满足不同距离的雷达的感知性能要求。

Description

感知通信一体化方法、装置、发射端设备和接收端设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种感知通信一体化方法、装置、发射端设备和接收端设备。
背景技术
当多个天线使用同一频段发射不同的信号时，在接收端势必会造成信号之间的混叠干扰。首先，时分多址技术是无法采用的，因为发射机需要进行快速切换，这可能会导致信息的丢失，对感知性能产生恶劣影响；其次，码分多址技术提供的隔离度也不足以满足在同一频段内存在多个高性能雷达传感器的要求。
为了使多个天线同时、连续地进行工作而不产生任何性能损失，要求发射信号必须完全正交，因此，采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)信号作为感知通信的一体化波形，在多用户通信场景下采用这种信号，会将全部可用频段的一部分带宽分配给特定用户，这会造成资源的极大浪费，并且会影响感知通信一体化系统的感知性能。
现有的基于移动通信系统的感知通信一体化多载波信号设计采用频谱交错的方法，在该方法中，不同发射信号之间的正交性通过修改经典OFDM波形实现的，该方法实际使用的子载波位置的索引是原始子载波间隔的整数倍，其余位置采用空白子载波进行填充，从而共享相同的带宽。不会造成雷达距离分辨率的性能损失。结果表明，在提供频率和时间同步的情况下，信号是准正交的，所提出的波形非常适合实现高性能的雷达传感器网络。
现有的在同一频段下基于子载波交错分配的方式来传输感知通信一体化信号的技术方案具有如下缺点，首先，频谱交错分配的方式会导致频域的不连续性，只能保证速度的准确感知，无法保证好的测距性能；其次，该技术方案所采用的频段单一，无法同时满足短程雷达和远程雷达的感知性能要求。
发明内容
本发明实施例提供一种感知通信一体化方法、装置、发射端设备和接收端设备，用以解决现有技术中，感知通信一体化信号无法在保证测距性能的同时，满足短程雷达和远程雷达的感知性能要求。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种感知通信一体化方法，应用于第一发射端设备，所述方法包括：
聚合多个频段的分量信号为第一射频信号；所述第一射频信号为正交频分复用OFDM信号；
发送所述第一射频信号。
可选地，所述聚合多个频段的分量信号为第一射频信号，包括：
将位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号聚合为所述第一射频信号；
其中，所述第一频段为所述多个频段中的一个频段；所述第二频段为所述多个频段中除所述第一频段之外的一个频段；
所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
可选地，所述将位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号聚合为所述第一射频信号，包括：
将位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合为所述第一射频信号。
第二方面，本发明实施例提供一种感知通信一体化方法，应用于接收端设备，所述方法包括：
接收第一射频信号的第一回波信号；
根据所述第一回波信号确定目标的位置信息；所述位置信息包括距离信息和速度信息；
其中，所述第一射频信号是第一发射端设备将多个频段的分量信号聚合成的。
可选地，所述接收第一射频信号的第一回波信号，包括：
接收第一射频信号对应的初始回波信号；
对所述初始回波信号进行下变频处理，得到所述第一回波信号。
可选地，所述根据所述第一回波信号确定所述目标的位置信息，包括：
对所述第一回波信号进行分析量化处理，得到与所述位置信息有关的第一信息；
对所述第一信息进行处理，得到包括所述位置信息的第一矩阵；
根据所述第一矩阵，确定所述目标的位置信息。
可选地，根据所述第一矩阵，确定所述目标的位置信息，包括：
对所述第一矩阵的行向量进行快速傅里叶FFT变换，对所述第一矩阵的列向量进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到频谱图；
根据所述频谱图的峰值索引位置，确定所述目标的位置信息。
可选地，在所述接收端设备还接收与第二发射端设备发送的第二射频信号对应的第二回波信号的情况下，
位于第一频段的第一射频信号和位于所述第一频段的第二射频信号占用的频带资源不同；
位于第二频段的第一射频信号和位于所述第二频段的第二射频信号占用的时隙资源不同；
其中，所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
可选地，所述方法还包括：
对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析，得到分析结果；
其中，所述感知性能参数包括测距分辨率和测速分辨率。
可选地，所述对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析，得到分析结果，包括：
对当前OFDM信号进行CRLB估计，得到第一估计结果；
根据预先确定的仿真参数，对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，得到第二估计结果；
根据所述第一估计结果和所述第二估计结果，得到所述分析结果。
可选地，对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，得到第二估计结果，包括：
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号分别进行CRLB估计，得到第一子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号分别进行CRLB估计，得到第二子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第三子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第四子估计结果；
根据所述第一子估计结果、所述第二子估计结果、所述第三子估计结果和所述第四子估计结果，得到所述第二估计结果。
第三方面，本发明实施例还提供一种感知通信一体化装置，应用于第一发射端设备，所述装置包括：
聚合模块，用于聚合多个频段的分量信号为第一射频信号；所述第一射频信号为正交频分复用OFDM信号；
发送模块，用于发送所述第一射频信号。
可选地，所述聚合模块，包括：
聚合单元，用于将位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号聚合为所述第一射频信号；
其中，所述第一频段为所述多个频段中的一个频段；所述第二频段为所述多个频段中除所述第一频段之外的一个频段；
所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
可选地，所述聚合单元，具体用于：
将位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合为所述第一射频信号。
第四方面，本发明实施例还提供一种感知通信一体化装置，应用于接收端设备，所述装置包括：
接收模块，用于接收第一射频信号的第一回波信号；
确定模块，用于根据所述第一回波信号确定目标的位置信息；所述位置信息包括距离信息和速度信息；
其中，所述第一射频信号是第一发射端设备将多个频段的分量信号聚合成的。
可选地，所述接收模块，包括：
接收单元，用于接收第一射频信号对应的初始回波信号；
第一处理单元，用于对所述初始回波信号进行下变频处理，得到所述第一回波信号。
可选地，所述确定模块，包括：
第二处理单元，用于对所述第一回波信号进行分析量化处理，得到与所述位置信息有关的第一信息；
第三处理单元，用于对所述第一信息进行处理，得到包括所述位置信息的第一矩阵；
确定单元，用于根据所述第一矩阵，确定所述目标的位置信息。
可选地，所述确定单元，具体用于：
对所述第一矩阵的行向量进行快速傅里叶FFT变换，对所述第一矩阵的列向量进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到频谱图；
根据所述频谱图的峰值索引位置，确定所述目标的位置信息。
可选地，在所述接收端设备还接收与第二发射端设备发送的第二射频信号对应的第二回波信号的情况下，
位于第一频段的第一射频信号和位于所述第一频段的第二射频信号占用的频带资源不同；
位于第二频段的第一射频信号和位于所述第二频段的第二射频信号占用的时隙资源不同；
其中，所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
可选地，所述装置还包括：
分析模块，用于对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析，得到分析结果；
其中，所述感知性能参数包括测距分辨率和测速分辨率。
可选地，所述分析模块，包括：
第一估计单元，用于对当前OFDM信号进行CRLB估计，得到第一估计结果；
第二估计单元，用于根据预先确定的仿真参数，对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，得到第二估计结果；分析单元，用于根据所述第一估计结果和所述第二估计结果，得到所述分析结果。
可选地，所述第二估计单元，具体用于：
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号分别进行CRLB估计，得到第一子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号分别进行CRLB估计，得到第二子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第三子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第四子估计结果；
根据所述第一子估计结果、所述第二子估计结果、所述第三子估计结果和所述第四子估计结果，得到所述第二估计结果。
第五方面，本发明实施例还提供一种发射端设备，所述发射端设备为第一发射端设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任一项所述的感知通信一体化方法。
第六方面，本发明实施例还提供一种接收端设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如第二方面中任一项所述的感知通信一体化方法。
第七方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一项所述的感知通信一体化方法中的步骤；或者，实现如第二方面中任一项所述的感知通信一体化方法中的步骤。
本发明的有益效果是：
本发明方案，通过聚合多个频段的分量信号为第一射频信号，提高了第一射频信号的总体带宽，从而使得第一射频信号具有更好的距离分辨率、更好的速度分辨率，提高了第一射频信号的感知性能，以及，由于第一射频信号是由多个频段的分量信号聚合而成的，可以满足不同距离的雷达的感知性能要求。
附图说明
图1表示本发明实施例提供的应用于第一发射端设备的感知通信一体化方法的流程图；
图2表示本发明实施例提供的发射天线发射射频信号的示意图；
图3表示本发明实施例提供的应用于接收端设备的感知通信一体化方法的流程图；
图4表示本发明实施例提供的感知通信一体化系统的应用场景的示意图；
图5表示本发明实施例提供的通路Tx1的射频信号的频谱结构示意图；
图6表示本发明实施例提供的通路Tx2的射频信号的频谱结构示意图；
图7表示本发明实施例提供的接收端接收的回波信号的射频结构示意图；
图8表示本发明实施例提供的仿真结果图之一；
图9表示本发明实施例提供的仿真结果图之二；
图10表示本发明实施例提供的仿真结果图之三；
图11表示本发明实施例提供的仿真结果图之四；
图12表示本发明实施例提供的仿真结果图之五；
图13表示本发明实施例提供的仿真结果图之六；
图14表示本发明实施例提供的应用于第一发射端设备的感知通信一体化装置的结构示意图；
图15表示本发明实施例提供的应用于接收端设备的感知通信一体化装置的结构示意图；
图16表示本发明实施例提供的发射端设备的结构示意图；
图17表示本发明实施例提供的接收端设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有技术中，感知通信一体化信号无法在保证测距性能的同时，满足短程雷达和远程雷达的感知性能要求的问题，提供一种感知通信一体化方法、装置、发射端设备和接收端设备。
如图1所示，本发明实施例提供一种感知通信一体化方法，应用于第一发射端设备，所述方法包括：
步骤101：聚合多个频段的分量信号为第一射频信号；所述第一射频信号为正交频分复用OFDM信号。
本发明实施例，对当前正交频分复用OFDM信号结构进行改进，第一射频信号为改进后的信号。
第一射频信号的波形基于多频段协同的方式，该多频段协同的方式，允许组合多个频段的信号来合成具有大带宽的信号，具有大带宽的信号，使得第一射频信号具有更好的距离分辨率、更好的速度分辨率，提高了第一射频信号的感知性能，以及，由于第一射频信号是由多个频段的分量信号聚合而成的，可以满足不同距离的雷达的感知性能要求。
步骤102：发送所述第一射频信号。
第一发射端设备对第一射频信号进行发送，在第一射频信号被目标接收后，目标会返回第一射频信号的第一回波信号，接收端设备接收到第一回波信号后，可以根据第一回波信号确定目标的距离和速度。
优选地，所述聚合多个频段的分量信号为第一射频信号，包括：
将位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号聚合为所述第一射频信号；
其中，所述第一频段为所述多个频段中的一个频段；所述第二频段为所述多个频段中除所述第一频段之外的一个频段；
所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
在本发明实施例中，采用双频段协同感知的方式，第一发射端设备聚合位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号，形成聚合后的第一射频信号，并通过发射天线进行发送的示意图如图2所示，第一射频信号由两个不同频段的分量信号(位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号)组成，考虑到本发明实施例提供的感知通信一体化方法应用于车联网场景，优选地，第一射频信号的频率是5.9GHz，第二射频信号的频率是24GHz。第q个频段分量发射的时域OFDM信号xq(t)可以表示为：
其中，M表示一帧数据发射的OFDM符号个数，m表示OFDM符号索引，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，n表示子载波索引，dTx,q(m,n)表示经过调制的OFDM符号，Δf表示子载波间隔，cq表示该信号所在中心频段。下面对图2所示的流程进行说明，在发射端内部信道对数据帧进行串并变换(serial/parallel conversion，S/P)后，对变换后的数据帧进行调制与映射处理，以及进行快速傅里叶逆变换(InverseFast Fourier Transform，IFFT)，再进行并串变换(parallel/serial conversion，P/S)，插入循环前缀(CyclicPrefix，CP)后，聚合位于第一频段的分量OFDM信号和位于第二频段的分量OFDM信号，进行数模变换(Digital/Analog，D/A)后，通过发射端设备的发射天线进行发送。
可选地，所述将位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号聚合为所述第一射频信号，包括：
将位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合为所述第一射频信号。
需要说明的是，对当前OFDM信号进行修改，分别转化为梳状导频和块状导频的形式。当前OFDM信号的梳状导频信号可以表示为：
其中，N’表示每个发射端设备实际携带数据的子载波个数，k表示导频间隔，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，n表示子载波索引，u表示每次发射的信号占据的信道索引，u＝0,1,…k-1，M表示一帧数据发射的OFDM符号个数，m表示OFDM符号索引，dTx(m,n)表示发射端调制数据，Δf表示子载波间隔。
当前OFDM信号的块状导频信号的时域表达形式为：
其中，M’表示每个发射端设备实际携带一帧数据的OFDM符号个数，k表示导频间隔，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，n表示子载波索引，M表示一帧数据发射的OFDM符号个数，m表示OFDM符号索引，dTx(m,n)表示发射端调制数据，Δf表示子载波间隔。
还需要说明的是，由于块状导频信号在时域上是不连续的，因此不会影响频域子载波的连续性。
梳状导频信号是在每个OFDM符号的某些子载波上插入导频信号，具有频域不连续时域连续的特性，由于目标的距离信息从频域中提取，梳状导频未能利用全部子载波，会导致测距性能变差。块状导频信号是在部分OFDM符号的全部子载波上插入导频信号，具有时域连续频域不连续的特性，由于目标的速度信息从时域中提取，块状导频未能利用全部OFDM符号，会导致测速性能变差。
因此，无论采用哪一种导频结构，都不能同时实现良好的测速和测距性能，因此，本发明实施例提供的双频段协同工作的方式，将梳状导频和块状导频结合起来实现感知，也就是，将位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合为第一射频信号。
如图3所示，本发明实施例提供一种感知通信一体化方法，应用于接收端设备，所述方法包括：
步骤301：接收第一射频信号的第一回波信号；
其中，所述第一射频信号是第一发射端设备将多个频段的分量信号聚合成的。
需要说明的是，所述接收端设备可以为第一发射端设备，也可以为除第一发射端设备之外的设备。
在本发明实施例的感知通信一体化系统中，第一发射端设备将多个频段的分量信号聚合成第一射频信号，并发射第一射频信号，目标接收射频信号并返回第一回波信号，接收端设备接收返回的第一回波信号。
可选地，第一射频信号是两个频段的分量信号聚合成的，即将位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号聚合为所述第一射频信号，所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。优选地，将位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合为所述第一射频信号。优选地，第一频段为24GHz，第二频段为5.9GHz。
步骤302：根据所述第一回波信号确定目标的位置信息；所述位置信息包括距离信息和速度信息。
接收端设备接收第一回波信号，对第一回波信号进行处理，即可得到目标的距离信息和位置信息。
本发明实施例，通过接收第一发射端设备将多个频段的分量信号聚合成的第一射频信号的第一回波信号，并根据第一回波信号确定目标的位置信息，由于第一射频信号是聚合多个频段的分量信号而成的，使得第一射频信号的总体带宽增大，进而使得第一射频信号具有更好的距离分辨率、更好的速度分辨率，可以提高接收端设备识别目标的距离和位置的准确性。
可选地，所述接收第一射频信号的第一回波信号，包括：
接收第一射频信号对应的初始回波信号；
对所述初始回波信号进行下变频处理，得到所述第一回波信号。
需要说明的是，由于感知通信一体化系统在感知过程中存在相对运动，在接收端会存在多普勒频移和时延，因此需要对接收的初始回波信号进行下变频处理，得到下变频处理后的第一回波信号如下：
其中，Q表示聚合频段个数，q表示聚合载波分量索引，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，n表示子载波索引，M表示一帧数据发射的OFDM符号个数，m表示OFDM符号索引，Hq(m,n)表示信道状态响应，dTx,q(m,n)表示发射端调制数据，Δf表示子载波间隔，fD表示多普勒频移，R表示发射端设备到目标的距离，c0表示光速，wq(t)表示信道噪声。
优选地，将位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合为所述第一射频信号，则接收端设备接收到的回波信号表示为：
其中，H(m,n)表示信道状态响应，dTx,q(m,n)表示发射端调制数据，M表示一帧数据发射的OFDM符号个数，M′表示实际携带数据的OFDM符号个数，m表示OFDM符号索引，N’表示每个发射端设备实际携带数据的子载波个数，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，n表示子载波索引，k表示导频间隔，Δf表示子载波间隔，R表示发射端设备到目标的距离，c0表示光速，To表示OFDM符号周期，v表示目标速度，fc1表示第一频段的OFDM符号载波频率，fc2表示第二频段的OFDM符号载波频率，w(t)表示信道噪声。
可选地，所述根据所述第一回波信号确定所述目标的位置信息，包括：
对所述第一回波信号进行分析量化处理，得到与所述位置信息有关的第一信息；
对所述第一信息进行处理，得到包括所述位置信息的第一矩阵；
根据所述第一矩阵，确定所述目标的位置信息。
接下来，对收到的第一回波信号进行分析量化处理，只留下与目标的位置信息和速度信息有关的信息(第一信息)，表示为：
其中，dRx,q(m,n)表示接收端解调数据，H(m,n)表示信道状态响应，dTx,q(m,n)表示发射端调制数据，m表示OFDM符号索引，n表示子载波索引，Δf表示子载波间隔，R表示发射端设备到目标的距离，c0表示光速，To表示OFDM符号周期，v表示目标速度，fc表示OFDM符号载波频率。
之后将上述数据通过逐个元素相除的方法从接收端去掉，最后得到仅包括目标速度和距离信息的二维矩阵Dm,n(第一矩阵)，表示为：
其中，m表示OFDM符号索引，n表示子载波索引，(DRx)m,n表示接收端解调数据的二维矩阵，(DTx)m,n表示发射端调制数据的二维矩阵，m表示OFDM符号索引，n表示子载波索引，H(m,n)表示信道状态响应，Δf表示子载波间隔，R表示发射端设备到目标的距离，c0表示光速，To表示OFDM符号周期，v表示目标速度，fc表示OFDM符号载波频率。
根据包括目标速度和距离信息的二维矩阵Dm,n，可以估计得到目标的距离信息和速度信息。
进一步地，根据所述第一矩阵，确定所述目标的位置信息，包括：
对所述第一矩阵的行向量进行快速傅里叶FFT变换，对所述第一矩阵的列向量进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到频谱图；
根据所述频谱图的峰值索引位置，确定所述目标的位置信息。
也就是，对二维矩阵Dm,n(第一矩阵)进行行向量的快速傅里叶变换(fast Fouriertransform，FFT)变换和列向量的快速傅里叶逆变换(InverseFast Fourier Transform，IFFT)，得到频谱图，通过计算频谱图的峰值索引确定目标的距离信息和位置信息。其中，距离和速度的估计值可以表示为：
其中，lr表示距离的峰值索引位置，lv表示速度的峰值索引位置，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，M表示一帧数据发射的OFDM符号个数，k表示导频间隔，Δf表示子载波间隔，To表示OFDM符号周期，fc表示OFDM符号载波频率。
可选地，在所述接收端设备还接收与第二发射端设备发送的第二射频信号对应的第二回波信号的情况下，
位于第一频段的第一射频信号和位于所述第一频段的第二射频信号占用的频带资源不同；
位于第二频段的第一射频信号和位于所述第二频段的第二射频信号占用的时隙资源不同；
其中，所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
需要说明的是，本发明实施例提供的感知通信一体化系统可以应用于如图4所示的场景，在本场景中，后车B(第一发射端设备)和后车C(第二发射端设备)同时向前车A(目标)发射射频信号，即第一发射端设备通过通路Tx1向目标发射第一射频信号，第二发射端设备通过通路Tx2向目标发射第二射频信号，前车A的接收天线处于持续接收并反射回波信号的状态，为了使后车可以正常接收到目标的回波信号并进行准确的感知，在本场景中，第一发射端设备发射的第一射频信号和第二发射端设备发送的第二射频信号分别占用不同的时隙资源(分时)和不同的频带资源(分频)，以第一射频信号和第二射频信号分别占用不同的频带资源为例，通路Tx1的射频信号的频谱结构如图5所示，通路Tx2的射频信号的频谱结构如图6所示，接收端接收的回波信号的射频结构如图7所示，其中，Δf表示子载波间隔。采用完全正交的OFDM信号作为发射的射频信号，此时每个接收端设备可以检测到两个射频信号的叠加，但是由于回波信号的正交性，不会产生额外的干扰。从而后车可以获得前车的速度、距离等位置信息，实现感知功能。
优选地，为保证优良的测距性能和测速性能，本发明实施例采用低频段分时，高频段分频的方式发射射频信号，也就是，将24GHz分频的OFDM信号和5.9GHz分时的OFDM信号聚合为第一射频信号进行发射。
可选地，所述方法还包括：
对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析，得到分析结果；
其中，所述感知性能参数包括测距分辨率和测速分辨率。
需要说明的是，在感知通信一体化系统中，衡量感知性能的一组重要参数(感知性能参数)是雷达的测距分辨率和测速分辨率，分别表示为：
其中，ΔR表示测距分辨率，Δυ表示测速分辨率，B表示信号带宽，c0表示光速，M表示一帧数据发射的OFDM符号个数，fc表示OFDM符号载波频率，TO表示OFDM符号的周期。由上式可知，测距分辨率只与信号带宽B有关，而本发明实施例提供的多频段协同将两个不同的频段结合起来，增加了信号的可用带宽，这提高了雷达的测距分辨率性能。测速分辨率与OFDM符号持续时间和载波频率有关，因此高频段更适合作为聚合频段。并且在考虑到车联网络中车辆数目和路边单元的数目增加，需要交换大量传感器数据来获得更好的感知性能，综上所述，优选24GHz为第一频段的候选，5.9GHz为第二频段的候选。并且，使用5.9GHz的频段承载大量交互数据会带来一定负担，提出将部分应用分配到24GHz超宽带频段，可以获得更高的数据速率。
进一步地，本发明实施例为了评估距离和速度的性能，对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界(Cramer-Rao Lower Bound，CRLB)分析，得到分析结果，根据分析结果，得到最优方案。
可选地，所述对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析，得到分析结果，包括：
对当前OFDM信号进行CRLB估计，得到第一估计结果；
根据预先确定的仿真参数，对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，得到第二估计结果；
根据所述第一估计结果和所述第二估计结果，得到所述分析结果。
也就是，对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析主要包括：对当前OFDM信号(常规OFDM信号)进行CRLB估计，并输入仿真软件，得到第一估计结果；对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，并输入仿真软件，根据预先确定的仿真参数，得到第二估计结果；将上述两个估计结果进行对比，得到最终的分析结果。
优选地，对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，得到第二估计结果，包括：
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号分别进行CRLB估计，得到第一子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号分别进行CRLB估计，得到第二子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第三子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第四子估计结果；
根据所述第一子估计结果、所述第二子估计结果、所述第三子估计结果和所述第四子估计结果，得到所述第二估计结果。
下面以一个具体实施例，说明本发明实施例根据所述第一估计结果和所述第二估计结果，以及预先确定的仿真参数，进行仿真分析，得到分析结果，进而通过分析结果，得到最优方案的流程：
首先确定与24GHz的第一频段有关的仿真参数：
选择64个OFDM符号，512个子载波，子载波间隔90KHz，总信号带宽B＝46.08MHz；
符号周期To＝11us；
距离分辨率为
速度分辨率为
确定与5.9GHz的第二频段有关的仿真参数：
选择64个OFDM符号，512个子载波，子载波间隔180KHz，总信号带宽B＝92.16MHz；
符号周期To＝5.6us；
距离分辨率为
速度分辨率为
为了便于对比，给出如下需要对比的CRLB下界估计结果：
当前OFDM符号(常规OFDM符号)的距离的CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果；
OFDM符号的梳状导频的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果；
OFDM符号的块状导频的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果；
第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果；
第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果；
第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合(第一射频信号)的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果；
第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果。
具体地，常规OFDM符号的距离的CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果分别为：
上式中，CRLB(r)表示常规OFDM符号的距离的CRLB下界估计结果，CRLB(v)表示常规OFDM符号的速度的CRLB下界估计结果，Δf表示子载波间隔，H表示信道状态响应，A表示发射信号幅度，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，M表示OFDM符号个数，fc表示OFDM符号载波频率，T表示符号周期，c0表示光速。
OFDM符号的梳状导频的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果分别为：
/>
上式中，CRLB(r)表示OFDM符号的梳状导频的距离的CRLB下界估计结果，CRLB(v)表示OFDM符号梳状导频的速度的CRLB下界估计结果，Δf表示子载波间隔，H表示信道状态响应，A表示发射信号幅度，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，M表示OFDM符号个数，fc表示OFDM符号载波频率，T表示符号周期，c0表示光速，k表示导频间隔。
第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果分别为：
上式中，CRLB(r)表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，CRLB(v)表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的速度CRLB下界估计结果，Δf1表示第一频段的OFDM符号的子载波间隔，Δf2表示第二频段的OFDM符号的子载波间隔，fc1表示第一频段的OFDM符号载波频率，fc2表示第二频段的OFDM符号载波频率，H表示信道状态响应，A表示发射信号幅度，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，M表示OFDM符号个数，T1表示第一频段的OFDM符号的周期，T2表示第二频段的OFDM符号的周期，c0表示光速，k表示导频间隔，表示高斯白噪声的功率，α表示信道状态响应的幅值。
OFDM符号的块状导频的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果分别为：
上式中，CRLB(r)表示OFDM符号的块状导频的距离的CRLB下界估计结果，CRLB(v)表示OFDM符号块状导频的速度的CRLB下界估计结果，Δf表示子载波间隔，H表示信道状态响应，A表示发射信号幅度，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，M表示OFDM符号个数，fc表示OFDM符号载波频率，T表示符号周期，c0表示光速，k表示导频间隔。第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果分别为：
上式中，CRLB(r)表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，CRLB(v)表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的速度CRLB下界估计结果，Δf1表示第一频段的OFDM符号的子载波间隔，Δf2表示第二频段的OFDM符号的子载波间隔，fc1表示第一频段的OFDM符号载波频率，fc2表示第二频段的OFDM符号载波频率，H表示信道状态响应，A表示发射信号幅度，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，M表示OFDM符号个数，T1表示第一频段的OFDM符号的周期，T2表示第二频段的OFDM符号的周期，c0表示光速，k表示导频间隔，表示高斯白噪声的功率，α表示信道状态响应的幅值。
第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果分别为：
上式中，CRLB(r)表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，CRLB(v)表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的速度CRLB下界估计结果，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，k表示导频间隔，表示高斯白噪声的功率，c0表示光速，M表示OFDM符号个数，α表示信道状态响应的幅值，Δf1表示第一频段的OFDM符号的子载波间隔，Δf2表示第二频段的OFDM符号的子载波间隔，T1表示第一频段的OFDM符号的周期，T2表示第二频段的OFDM符号的周期，fc1表示第一频段的OFDM符号载波频率，fc2表示第二频段的OFDM符号载波频率。
第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，速度的CRLB下界估计结果分别为：
上式中，CRLB(r)表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的距离CRLB下界估计结果，CRLB(v)表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的速度CRLB下界估计结果，N表示每个OFDM符号包含的子载波个数，k表示导频间隔，表示高斯白噪声的功率，c0表示光速，M表示OFDM符号个数，α表示信道状态响应的幅值，Δf1表示第一频段的OFDM符号的子载波间隔，Δf2表示第二频段的OFDM符号的子载波间隔，T1表示第一频段的OFDM符号的周期，T2表示第二频段的OFDM符号的周期，fc1表示第一频段的OFDM符号载波频率，fc2表示第二频段的OFDM符号载波频率。
进一步地，根据上述估计结果，本发明实施例提供仿真分析结果来验证多频段协同的时频交错OFDM信号在感知通信一体化系统中感知性能的有效性，仿真参数为上述提供的仿真参数，首先提供的仿真结果如图8所示，图8中的标号1表示常规OFDM符号的测速性能；标号2表示常规OFDM信号的测距性能；标号3表示第一频段的OFDM信号的梳状导频的测速性能；标号4表示第一频段的OFDM信号的梳状导频的测距性能；标号5表示第一频段的OFDM信号的块状导频的测速性能；标号6表示第一频段的OFDM信号的块状导频的测距性能。其中，在线条表示测速性能时，图8的横坐标表示信噪比，纵坐标表示测速分辨率误差，在线条表示测距性能时，图8的横坐标表示信噪比，纵坐标表示测距分辨率误差。
从图8可以看出，由于梳状导频在时域具有OFDM符号连续的特点，梳状导频的测速性能要优于块状导频的测速性能；由于块状导频在频域具有子载波连续的特点，因此块状导频的测距性能要优于梳状导频的测距性能；但是两种方案的测距和测速性能都要逊色于常规OFDM符号，这是因为无论在时域还是频域都没能占据全部的资源用来感知。同时为了满足多节点感知时在接收端频谱隔离的需求，需要寻求一种更优方案来替代。
进一步地，对第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频进行聚合，得到的感知性能的仿真结果如图9所示，图9中的标号1表示第一频段的OFDM符号的梳状导频的测速性能；标号2表示第一频段的OFDM符号的梳状导频的测距性能；标号3表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的测速性能；标号4表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的测距性能；其中，在线条表示测速性能时，图9的横坐标表示信噪比，纵坐标表示测速分辨率误差，在线条表示测距性能时，图9的横坐标表示信噪比，纵坐标表示测距分辨率误差。
进一步地，对第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频进行聚合，得到的感知性能的仿真结果如图10所示，图10中的标号1表示第一频段的OFDM符号的块状导频的测速性能；标号2表示第一频段的OFDM符号的块状导频的测距性能；标号3表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的测速性能；标号4表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的测距性能；其中，在线条表示测速性能时，图10的横坐标表示信噪比，纵坐标表示测速分辨率误差，在线条表示测距性能时，图10的横坐标表示信噪比，纵坐标表示测距分辨率误差。
另外提供仿真结果如图11所示，图11中的标号1表示常规OFDM符号的测速性能；标号2表示常规OFDM符号的测距性能；标号3表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的测速性能；标号4表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的测距性能；标号5表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的测速性能；标号6表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的测距性能，其中，在线条表示测速性能时，图11的横坐标表示信噪比，纵坐标表示测速分辨率误差，在线条表示测距性能时，图11的横坐标表示信噪比，纵坐标表示测距分辨率误差。
根据图9、图10和图11，可以得出如下结论：
梳状导频和块状导频聚合后的速度估计性能和距离估计性能均要优于未聚合前的信号。和常规OFDM符号的感知性能进行对比，聚合后的块状导频测距性能为最优，聚合后的梳状导频测速性能为最优。为了使信号结构方案同时具有最优的测距性能和测速性能，我们接下来考虑块状导频和梳状导频聚合的方案。对于上述方案，需要进行对比分析，主要分为测速性能对比和测距性能对比两种情况。
分别对第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频进行聚合，对第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频进行聚合，对第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频进行聚合，对第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频进行聚合，得到的测速性能的仿真结果如图12所示，图12中的标号1表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的测速性能；标号2表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的测速性能；标号3表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的测速性能；标号4表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的测速性能；其中，在线条表示测速性能时，图12的横坐标表示信噪比，纵坐标表示测速分辨率误差。
分别对第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频进行聚合，对第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频进行聚合，对第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频进行聚合，对第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频进行聚合，得到的测距性能的仿真结果如图14所示，图14中的标号1表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的测距性能；标号2表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的测距性能；标号3表示第一频段的OFDM符号的块状导频和第二频段的OFDM符号的梳状导频聚合的测距性能；标号4表示第一频段的OFDM符号的梳状导频和第二频段的OFDM符号的块状导频聚合的测距性能；其中，在线条表示测距性能时，图14的横坐标表示信噪比，纵坐标表示测距分辨率误差。
根据图13和图14，可以得到如下结论：
测速性能最优的为聚合后的梳状导频结构，但是测距性能是最差的，测距性能最优的是聚合后的块状导频结构，但是它的测速性能是最差的，为了尽可能同时获得优良的测速性能和测距性能，我们选择表现都比较好的低频块状结构高频梳状结构的导频方案作为最终的感知通信一体化的信号方案。
需要说明的是，本发明实施例提供的感知通信方法，引入多频段协同的方式，通过对实际应用场景进行分析，根据不同的功能需求选择则适当的频段加以聚合，既满足了接收端设备能够区分来自不同的发射端设备的回波信号的要求，也满足了聚合后的射频信号既具有良好的测速性能，也具有良好的测距性能，进一步地，采用多频段协同的低频段分时高频段分频的聚合的方式，进一步保证了射频信号良好的测距性能和测速性能，本发明实施例还结合速度和距离估计的CRLB下界分析速度和距离估计的误差，对比了常规OFDM信号，聚合后的梳状导频和块状导频信号，梳状导频与块状导频相结合等多种方案，仿真结果表明，多频段协同的感知通信一体化信号可以提高测速和测距的估计性能，在采用多频段协同的多种信号分配方案中，通过分别对不同方案进行仿真分析，提出低频段采用块状导频，高频段采用梳状导频的感知通信一体化感知信号在所给参数条件下具有最优的距离和速度估计性能。
如图14所示，本发明实施例还提供一种感知通信一体化装置，应用于第一发射端设备，所述装置包括：
聚合模块1401，用于聚合多个频段的分量信号为第一射频信号；所述第一射频信号为正交频分复用OFDM信号；
发送模块1402，用于发送所述第一射频信号。
本发明实施例，通过聚合多个频段的分量信号为第一射频信号，提高了第一射频信号的总体带宽，从而使得第一射频信号具有更好的距离分辨率、更好的速度分辨率，提高了第一射频信号的感知性能，以及，由于第一射频信号是由多个频段的分量信号聚合而成的，可以满足不同距离的雷达的感知性能要求。
可选地，所述聚合模块1401，包括：
聚合单元，用于将位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号聚合为所述第一射频信号；
其中，所述第一频段为所述多个频段中的一个频段；所述第二频段为所述多个频段中除所述第一频段之外的一个频段；
所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
可选地，所述聚合单元，具体用于：
将位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合为所述第一射频信号。
需要说明的是，本发明实施例提供的感知通信一体化装置，是能够执行上述的应用于第一发射端设备的感知通信一体化方法的装置，则上述的应用于第一发射端设备的感知通信一体化方法的所有实施例均适用于该装置，且能够达到相同或者相似的技术效果。
如图15所示，本发明实施例还提供一种感知通信一体化装置，应用于接收端设备，所述装置包括：
接收模块1501，用于接收第一射频信号的第一回波信号；
确定模块1502，用于根据所述第一回波信号确定目标的位置信息；所述位置信息包括距离信息和速度信息；
其中，所述第一射频信号是第一发射端设备将多个频段的分量信号聚合成的。
本发明实施例，通过接收第一发射端设备将多个频段的分量信号聚合成的第一射频信号的第一回波信号，并根据第一回波信号确定目标的位置信息，由于第一射频信号是聚合多个频段的分量信号而成的，使得第一射频信号的总体带宽增大，进而使得第一射频信号具有更好的距离分辨率、更好的速度分辨率，可以提高接收端设备识别目标的距离和位置的准确性。
可选地，所述接收模块1501，包括：
接收单元，用于接收第一射频信号对应的初始回波信号；
第一处理单元，用于对所述初始回波信号进行下变频处理，得到所述第一回波信号。
可选地，所述确定模块1502，包括：
第二处理单元，用于对所述第一回波信号进行分析量化处理，得到与所述位置信息有关的第一信息；
第三处理单元，用于对所述第一信息进行处理，得到包括所述位置信息的第一矩阵；
确定单元，用于根据所述第一矩阵，确定所述目标的位置信息。
可选地，所述确定单元，具体用于：
对所述第一矩阵的行向量进行快速傅里叶FFT变换，对所述第一矩阵的列向量进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到频谱图；
根据所述频谱图的峰值索引位置，确定所述目标的位置信息。
可选地，在所述接收端设备还接收与第二发射端设备发送的第二射频信号对应的第二回波信号的情况下，
位于第一频段的第一射频信号和位于所述第一频段的第二射频信号占用的频带资源不同；
位于第二频段的第一射频信号和位于所述第二频段的第二射频信号占用的时隙资源不同；
其中，所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
可选地，所述装置还包括：
分析模块，用于对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析，得到分析结果；
其中，所述感知性能参数包括测距分辨率和测速分辨率。
可选地，所述分析模块，包括：
第一估计单元，用于对当前OFDM信号进行CRLB估计，得到第一估计结果；
第二估计单元，用于根据预先确定的仿真参数，对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，得到第二估计结果；
分析单元，用于根据所述第一估计结果和所述第二估计结果，得到所述分析结果。
可选地，所述第二估计单元，具体用于：
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号分别进行CRLB估计，得到第一子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号分别进行CRLB估计，得到第二子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第三子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第四子估计结果；
根据所述第一子估计结果、所述第二子估计结果、所述第三子估计结果和所述第四子估计结果，得到所述第二估计结果。
需要说明的是，本发明实施例提供的感知通信一体化装置，是能够执行上述的应用于接收端设备的感知通信一体化方法的装置，则上述的应用于接收端设备的感知通信一体化方法的所有实施例均适用于该装置，且能够达到相同或者相似的技术效果。
如图16所示，本发明实施还提供了一种发射端设备，所述发射端设备为第一发射端设备，包括：存储器1620、收发机1610，处理器1600：存储器1620，用于存储程序指令；收发机1610，用于在所述处理器1600的控制下收发数据；所述处理器1600，用于读取所述存储器1620中的程序指令并执行以下操作：
聚合多个频段的分量信号为第一射频信号；所述第一射频信号为正交频分复用OFDM信号；
所述收发机1610以下操作：
发送所述第一射频信号。
可选地，所述处理器1600，具体用于：
将位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号聚合为所述第一射频信号；
其中，所述第一频段为所述多个频段中的一个频段；所述第二频段为所述多个频段中除所述第一频段之外的一个频段；
所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
可选地，所述处理器1600，具体用于：
将位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合为所述第一射频信号。
其中，在图16中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器1600代表的一个或多个处理器和存储器1620代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1610可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元，这些传输介质包括，这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。
如图17所示，本发明实施还提供了一种接收端设备，包括：存储器1720、收发机1710，处理器1700：存储器1720，用于存储程序指令；收发机1710，用于在所述处理器1700的控制下收发数据；所述处理器1700，用于读取所述存储器1720中的程序指令，所述收发机1710执行以下操作：
接收第一射频信号的第一回波信号；
所述处理器1700执行以下操作：
根据所述第一回波信号确定目标的位置信息；所述位置信息包括距离信息和速度信息；
其中，所述第一射频信号是第一发射端设备将多个频段的分量信号聚合成的。
可选地，所述收发机1710，具体用于：
接收第一射频信号对应的初始回波信号；
所述处理器1700，具体用于：
对所述初始回波信号进行下变频处理，得到所述第一回波信号。
可选地，所述处理器1700，具体用于：
对所述第一回波信号进行分析量化处理，得到与所述位置信息有关的第一信息；
对所述第一信息进行处理，得到包括所述位置信息的第一矩阵；
根据所述第一矩阵，确定所述目标的位置信息。
可选地，所述处理器1700，具体用于：
对所述第一矩阵的行向量进行快速傅里叶FFT变换，对所述第一矩阵的列向量进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到频谱图；
根据所述频谱图的峰值索引位置，确定所述目标的位置信息。
可选地，在所述接收端设备还接收与第二发射端设备发送的第二射频信号对应的第二回波信号的情况下，
位于第一频段的第一射频信号和位于所述第一频段的第二射频信号占用的频带资源不同；
位于第二频段的第一射频信号和位于所述第二频段的第二射频信号占用的时隙资源不同；
其中，所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
可选地，所述处理器1700，还用于：
对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析，得到分析结果；
其中，所述感知性能参数包括测距分辨率和测速分辨率。
可选地，所述处理器1700，具体用于：
对当前OFDM信号进行CRLB估计，得到第一估计结果；
根据预先确定的仿真参数，对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，得到第二估计结果；
根据所述第一估计结果和所述第二估计结果，得到所述分析结果。
可选地，所述处理器1700，具体用于：
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号分别进行CRLB估计，得到第一子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号分别进行CRLB估计，得到第二子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第三子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第四子估计结果；
根据所述第一子估计结果、所述第二子估计结果、所述第三子估计结果和所述第四子估计结果，得到所述第二估计结果。
其中，在图17中，总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥，具体由处理器1700代表的一个或多个处理器和存储器1720代表的存储器的各种电路链接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口提供接口。收发机1710可以是多个元件，即包括发送机和接收机，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元，这些传输介质包括，这些传输介质包括无线信道、有线信道、光缆等传输介质。
本发明实施例还提供一种可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如上中任一项的应用于第一发射端设备的感知通信一体化方法中的步骤；或者，实现如上中任一项应用于接收端设备的感知通信一体化方法中的步骤。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种感知通信一体化方法，其特征在于，应用于接收端设备，所述方法包括：
接收第一射频信号的第一回波信号，所述第一射频信号是第一发射端设备将多个频段的分量信号聚合成的；
根据所述第一回波信号确定目标的位置信息；所述位置信息包括距离信息和速度信息；
其中，所述方法还包括：
对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析，得到分析结果，所述感知性能参数包括测距分辨率和测速分辨率；
其中，所述对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析，得到分析结果，包括：
对当前OFDM信号进行CRLB估计，得到第一估计结果；
根据预先确定的仿真参数，对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，得到第二估计结果；
根据所述第一估计结果和所述第二估计结果，得到所述分析结果。
2.根据权利要求1所述的感知通信一体化方法，其特征在于，所述接收第一射频信号的第一回波信号，包括：
接收第一射频信号对应的初始回波信号；
对所述初始回波信号进行下变频处理，得到所述第一回波信号。
3.根据权利要求2所述的感知通信一体化方法，其特征在于，所述根据所述第一回波信号确定所述目标的位置信息，包括：
对所述第一回波信号进行分析量化处理，得到与所述位置信息有关的第一信息；
对所述第一信息进行处理，得到包括所述位置信息的第一矩阵；
根据所述第一矩阵，确定所述目标的位置信息。
4.根据权利要求3所述的感知通信一体化方法，其特征在于，根据所述第一矩阵，确定所述目标的位置信息，包括：
对所述第一矩阵的行向量进行快速傅里叶FFT变换，对所述第一矩阵的列向量进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到频谱图；
根据所述频谱图的峰值索引位置，确定所述目标的位置信息。
5.根据权利要求3所述的感知通信一体化方法，其特征在于，在所述接收端设备还接收与第二发射端设备发送的第二射频信号对应的第二回波信号的情况下，
位于第一频段的第一射频信号和位于所述第一频段的第二射频信号占用的频带资源不同；
位于第二频段的第一射频信号和位于所述第二频段的第二射频信号占用的时隙资源不同；
其中，所述第一频段的频率大于所述第二频段的频率。
6.根据权利要求1所述的感知通信一体化方法，其特征在于，对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，得到第二估计结果，包括：
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号分别进行CRLB估计，得到第一子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号分别进行CRLB估计，得到第二子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的梳状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的块状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第三子估计结果；
对位于第一频段的OFDM信号中的块状导频信号和位于第二频段的OFDM信号中的梳状导频信号聚合后进行CRLB估计，得到第四子估计结果；
根据所述第一子估计结果、所述第二子估计结果、所述第三子估计结果和所述第四子估计结果，得到所述第二估计结果。
7.一种感知通信一体化装置，其特征在于，应用于接收端设备，所述装置包括：
接收模块，用于接收第一射频信号的第一回波信号，所述第一射频信号是第一发射端设备将多个频段的分量信号聚合成的；
确定模块，用于根据所述第一回波信号确定目标的位置信息；所述位置信息包括距离信息和速度信息；
其中，所述装置还包括：
分析模块，用于对第一射频信号的感知性能参数进行克拉美罗下界CRLB分析，得到分析结果，所述感知性能参数包括测距分辨率和测速分辨率；
其中，所述分析模块，包括：
第一估计单元，用于对当前OFDM信号进行CRLB估计，得到第一估计结果；
第二估计单元，用于根据预先确定的仿真参数，对位于第一频段的OFDM信号和位于第二频段的OFDM信号进行CRLB估计，得到第二估计结果；
分析单元，用于根据所述第一估计结果和所述第二估计结果，得到所述分析结果。
8.一种接收端设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的感知通信一体化方法。
9.一种可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的感知通信一体化方法中的步骤。
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