CN114755634A - 雷达通信一体化信号发送方法、接收方法及设备 - Google Patents

雷达通信一体化信号发送方法、接收方法及设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种雷达通信一体化信号发送方法、接收方法及设备，涉及通信技术领域。该方法包括：根据待发送的通信信息比特，确定第一信号的极化状态；根据所述第一信号的极化状态，发送第一信号；其中，所述第一信号为雷达信号。本申请的方案能够解决现有的雷达通信一体化信号传输无法兼顾雷达检测性能与通信性能的问题。

Description

雷达通信一体化信号发送方法、接收方法及设备
技术领域
本申请属于通信技术领域，具体涉及一种雷达通信一体化信号发送方法、接收方法及设备。
背景技术
通信感知一体化即在同一系统中通过频谱共享与硬件共享，实现通信、感知功能一体化设计，系统在进行信息传递的同时，能够感知方位、距离、速度等信息，对目标设备或事件进行检测、跟踪、识别，通信系统与感知系统相辅相成，实现整体性能上的提升并带来更好的服务体验。
目前，对于雷达和通信系统的一体化设计已经有不少相关研究，典型的联合设计包括频谱共存，即两系统独立工作，可以允许信息交换以降低互相之间的干扰；收端共享，此时两系统发端发送各自的信号波形，两系统的波形需要具备正交性，从而不影响各自的接收检测；发端共享，即发送端发射雷达与通信的联合波形；以及收发端共享，即两系统收发两侧进行资源共享，同样需要使用联合波形或者存在正交关系的波形。在雷达通信一体化设计中，波形设计是重点，一体化波形设计的关键在于尽量减小通信信号与感知信号间的干扰，满足通信、感知功能需求，在保证系统性能的前提下提高频谱效率。
然而，对于当前主要的雷达通信一体化波形设计，采用联合波形往往需要复杂的设计和优化，需要在雷达检测性能与通信性能之间进行折衷，例如为了保证雷达检测的功能，可能会降低通信系统的频谱效率与解调性能，而通信信息的调制则会对雷达波形的模糊函数产生影响，降低雷达信号检测性能。
发明内容
本申请实施例提供一种雷达通信一体化信号发送方法、接收方法及设备，能够解决现有的雷达通信一体化信号传输无法兼顾雷达检测性能与通信性能的问题。
第一方面，本申请的实施例提供了一种雷达通信一体化信号发送方法，该方法由第一通信设备执行，包括：
根据待发送的通信信息比特，确定第一信号的极化状态；
根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号。
第二方面，本申请的实施例提供了一种雷达通信一体化信号接收方法，该方法由第二通信设备执行，包括：
接收第一通信设备发送的第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号，且所述第一信号的极化状态是所述第一通信设备根据待发送的通信信息比特确定的。
第三方面，本申请的实施例提供了一种通信设备，包括：
第一确定模块，用于根据待发送的通信信息比特，确定第一信号的极化状态；
发送模块，用于根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号。
第四方面，本申请的实施例提供了一种通信设备，包括：
接收模块，用于接收第一通信设备发送的第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号，且所述第一信号的极化状态是所述第一通信设备根据待发送的通信信息比特确定的。
第五方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储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或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法，或者，如第二方面所述的方法的步骤。
第六方面，本申请实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法，或者，如第二方面所述的方法的步骤。
第七方面，本申请实施例提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现如第一方面所述的方法，或者，如第二方面所述的方法。
第八方面，本申请实施例提供了一种程序产品，所述程序产品被存储在非易失的存储介质中，所述程序产品被至少一个处理器执行以实现如第一方面所述的方法，或者，如第二方面所述的方法的步骤。
这样，本申请实施例中，通过根据待发送的通信信息比特确定第一信号的极化状态，然后进一步根据确定的第一信号的极化状态发送该第一信号，实现雷达通信信号的一体化发送，可以在对目标进行雷达探测的同时传递通信信息，有助于兼顾雷达检测性能与通信性能。
附图说明
图1为无线通信系统的结构图；
图2为本申请实施例的雷达通信一体化信号发送方法的流程示意图之一；
图3为本申请实施例的雷达通信一体化信号发送方法的流程示意图之二；
图4为雷达信号的处理示意图；
图5为脉冲雷达信号的极化调制方案示意图；
图6为FMCW雷达信号的极化调制方案示意图；
图7为雷达通信一体化信号收发示意图；
图8为本申请实施例的雷达通信一体化信号接收方法的流程示意图；
图9为本申请实施例的通信设备的结构图；
图10为本申请另一实施例的通信设备的结构图；
图11为本申请又一实施例的通信设备的结构图；
图12为本申请实施例的终端的结构图；
图13为本申请实施例的网络侧设备的结构图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
值得指出的是，本申请实施例所描述的技术不限于长期演进型(Long TermEvolution，LTE)/LTE的演进(LTE-Advanced，LTE-A)系统，还可用于其他无线通信系统，诸如码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、时分多址(Time DivisionMultiple Access，TDMA)、频分多址(Frequency Division Multiple Access，FDMA)、正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)、单载波频分多址(Single-carrier Frequency-Division Multiple Access，SC-FDMA)和其他系统。本申请实施例中的术语“系统”和“网络”常被可互换地使用，所描述的技术既可用于以上提及的系统和无线电技术，也可用于其他系统和无线电技术。然而，以下描述出于示例目的描述了新空口(New Radio，NR)系统，并且在以下大部分描述中使用NR术语，尽管这些技术也可应用于NR系统应用以外的应用，如第6代(6th Generation，6G)通信系统。
图1示出本申请实施例可应用的一种无线通信系统的结构图。无线通信系统包括终端11和网络侧设备12。其中，终端11也可以称作终端设备或者用户终端(UserEquipment，UE)，终端11可以是手机、平板电脑(Tablet Personal Computer，TPC)、膝上型电脑(Laptop Computer，LC)或称为笔记本电脑、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)、掌上电脑、上网本、超级移动个人计算机(Ultra-Mobile PersonalComputer，UMPC)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴式设备(WearableDevice)或车载设备(VUE)、行人终端(PUE)等终端侧设备，可穿戴式设备包括：手环、耳机、眼镜等。需要说明的是，在本申请实施例并不限定终端11的具体类型。网络侧设备12可以是基站或核心网，其中，基站可被称为节点B、演进节点B、接入点、基收发机站(BaseTransceiver Station，BTS)、无线电基站、无线电收发机、基本服务集(Basic ServiceSet，BSS)、扩展服务集(Extended Service Set，ESS)、B节点、演进型B节点(eNB)、家用B节点、家用演进型B节点、WLAN接入点、WiFi节点、发送接收点(Transmitting ReceivingPoint，TRP)或所述领域中其他某个合适的术语，只要达到相同的技术效果，所述基站不限于特定技术词汇，需要说明的是，在本申请实施例中仅以NR系统中的基站为例，但是并不限定基站的具体类型。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的雷达通信一体化信号发送方法进行详细地说明。
本申请实施例的方法应用于通信设备，通信设备可以是用户设备，用户设备可以指接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。终端设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session Initiation Protocol，SIP)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，WLL)站、PDA、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备。通信设备还可以是网络侧设备，如基站或核心网等。
如图2所示，本申请实施例的雷达通信一体化信号发送方法，由第一通信设备执行，包括：
步骤201，根据待发送的通信信息比特，确定第一信号的极化状态。
这里，待发送的通信信息比特是由待发送的通信信息所得，例如，待发送的通信信息比特为0或1，或者，待发送的通信信息比特为00、01、10或11，等等。
本步骤中，第一通信设备会根据待发送的通信信息比特来确定第一信号的极化状态，从而执行下一步骤。
步骤202，根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号；其中，所述第一信号为雷达信号。
本步骤中，根据经步骤201确定的第一信号的极化状态，来发送该第一信号。因该第一信号为雷达信号，且其极化状态是基于待发送的通信信息比特确定的，能够将通信信息承载在雷达信号的极化状态上，实现在对目标进行雷达探测的同时传递通信信息。
这样，本申请实施例的方法，通过根据待发送的通信信息比特确定第一信号的极化状态，然后进一步根据确定的第一信号的极化状态发送该第一信号，实现雷达通信信号的一体化发送，可以在对目标进行雷达探测的同时传递通信信息。并且，雷达探测通常为视距(LoS)场景，信道去极化效应较轻，有利于接收端进行极化解调。
可选地，该实施例中，步骤201包括：
基于所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系，确定所述第一信号的极化状态。
这里，预先设置了通信信息比特与极化状态的关联关系，以用于针对待发送的通信信息比特，通过关联关系确定对应的雷达信号的极化状态。
对于雷达信号的极化调制，极化调制阶数与单个极化调制符号承载的信息比特数相关联，并且，极化调制阶数越高，相应的单个极化调制符号承载的信息比特数越多，故，为适用不同的极化调制阶数，预先设置不同的通信信息比特与极化状态的关联关系。
如此，可选地，该实施例中，对应不同的极化调制阶数，所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系是不同的，所述极化调制阶数与单个极化调制符号承载的信息比特数相关联；
相应的，如图3所示，所述基于所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系，确定所述第一信号的极化状态之前，还包括：
步骤301，接收第二信号，所述第二信号为雷达回波信号。
这里，雷达回波信号是第一信号即雷达信号对目标探测返回的信号。
步骤302，根据所述第二信号进行检测，得到检测结果。
本步骤中，根据经步骤301接收的第二信号进行检测，生成一检测结果。其中，检测是基于预先设置的雷达检测参数进行。可选地，雷达检测参数包括但不限于距离、多普勒、角度、分辨力、覆盖范围、检测概率等。雷达检测参数可结合当前场景进行调整。
步骤303，根据所述检测结果，确定当前的极化调制阶数。
本步骤中，在本步骤302得到检测结果后，根据该检测结果进一步确定当前适用的极化调制阶数。例如，基于距离、多普勒等参数确定极化调制阶数。
步骤304，根据所述当前的极化调制阶数，确定所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系。
由上述内容已知预先设置对应不同极化调制阶数的通信信息比特与极化状态的关联关系，这里在步骤303确定当前的极化调制阶数，由该当前的极化调制阶数，则能够确定待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系，以便后续基于该关联关系更准确地确定第一信号的极化状态。
其中，步骤302包括：
根据所述极化状态和所述第二信号进行极化特性检测，得到检测结果。
即对于具有极化特性检测需求的场景，雷达检测参数包括极化特性的相关参数，极化特性检测会结合极化状态和第二信号进行，得到所需的检测结果，当然，该检测结果能够指示当前的极化特性。
应该知道的是，第一通信设备中，根据第二信号进行的检测是在雷达信号处理单元进行，故若要进行极化特性检测，该雷达信号处理单元还会获知当前的极化状态。
可选地，步骤202包括：
通过对应所述极化状态的天线发送所述第一信号。
这里，该天线是第一通信设备的极化天线。故，根据通信信息比特将雷达信号通过不同的正交极化天线发送实现调制，如BPSK调制。
可选地，所述通过对应所述极化状态的天线发送所述第一信号，包括以下至少一种方式：
通过第一天线发送所述第一信号；
通过第二天线发送所述第一信号；
通过第一天线和第二天线发送所述第一信号；
第一天线和第二天线不发送所述第一信号；
其中，对应所述第一天线的极化状态和对应所述第二天线的极化状态正交。
可选地，所述第一天线为水平极化天线，所述第二天线为垂直极化天线；或者，所述第一天线为左旋圆极化天线，所述第二天线为右旋圆极化天线。
例如，第一通信设备的发送天线阵列至少包括一对双极化天线，若该双极化天线为左旋圆极化天线和右旋圆极化天线，当通信信息比特为0时，通过左旋圆极化天线发送雷达信号；当通信信息比特为1时，通过右旋圆极化天线发送雷达信号。或者，当通信信息比特为00时，通过左旋圆极化天线发送雷达信号；当通信信息比特为01时，通过右旋圆极化天线发送雷达信号；当通信信息比特为10时，不发送雷达信号；当通信信息比特为11时，通过右旋圆极化天线和左旋圆极化天线同时发送雷达信号。
若该双极化天线为水平极化天线和垂直极化天线，当通信信息比特为0时，通过水平极化天线发送雷达信号，当通信信息比特为1时，通过垂直极化天线发送雷达信号。或者，当通信信息比特为00时，通过水平极化天线发送雷达信号；当通信信息比特为01时，通过垂直极化天线发送雷达信号；当通信信息比特为10时，不发送雷达信号；当通信信息比特为11时，通过水平极化天线和垂直极化同时发送雷达信号。
此外，该实施例中，可选的，可通过一些编码方式降低00比特的发送概率，减少对雷达性能的影响。
另外，可选地，所述根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号，包括：
确定对应所述极化状态的幅度比和相位差；
根据确定的幅度比，通过功分网络将所述第一信号分为两路信号分量；
根据确定的相位差，通过移相网络设置所述两路信号分量的相位。
这里，利用功分网络和移相网络控制雷达信号的极化状态发送第一信号，即根据通信信息比特，利用功分网络和移相网络改变雷达信号的极化相位描述子(幅度δ和相位
Figure BDA0002890373630000091
)控制雷达信号的极化状态，实现极化调制。其中，每种极化状态对应星座图中的一点。而根据Jones矢量与Poincare球的关系，星座图可以表示在Poincare球面上。
其中，对应每一极化状态的幅度比和相位差也可预先设置，在确定第一信号的极化状态后，即可确定对应的幅度比和相位差，继而利用功分网络和移相网络控制第一信号的极化状态后，通过第一通信设备至少包括的一对双极化天线发送该第一信号。
如图4所示，功分网络的传递函数表示为
Figure BDA0002890373630000092
通过改变幅度比控制参数δi可以控制雷达信号Si两路信号分量的幅度比；移相网络传递函数表示为
Figure BDA0002890373630000093
通过改变相位差控制参数
Figure BDA0002890373630000094
可以控制雷达信号Si两路信号分量的相位差。这样，雷达信号(第一信号)St，经功分网络后为第一信号分量Sisinδi和第二信号分量Sicosδi。第一信号分量经移相网络后为
Figure BDA0002890373630000095
通过双极化天线的第一极化天线发送，而第二信号分量经移相网络为Sicosδi，通过双极化天线的第二极化天线发送。这里，第一极化天线可以是一个或多个天线，第二极化天线也可以是一个或多个天线。
可选地，该实施例中，步骤202包括：
基于第一时间单元发送所述第一信号；
其中，所述第一时间单元是所述第一通信设备对所述第一信号进行极化调制的最小持续时长。
对应的，作为第一通信设备的通信接收端的第二通信设备，会基于该第一时间单元接收第一信号。第二通信设备确定第一时间单元后，才能检测出发送端发送的信息；所述第一时间单元也是第二通信设备进行极化信息检测的最小时间单元。例如第一时间单元为1ms，或者一个时隙(slot)。
可选地，所述第一时间单元是预定义的。
如协议定义该第一时间单元，则第二通信设备确定第一时间单元可以是获取预定义的第一时间单元。
而考虑到第二通信设备无法获知预定义的第一时间单元，或者，并未预定义第一时间单元等情况，可选地，该实施例中，所述方法还包括：
发送通知消息，所述通知消息用于指示所述第一时间单元。
如此，第二通信设备可接收该通知消息而确定第一时间单元。
当然，第二通信设备还将通过盲检确定第一时间单元。具体地，对于预定义或者通知消息指示的第一时间单元有多个，如第一时间时间单元为1ms或2ms，第二通信设备通过盲检确定第一时间单元取值为1ms或者2ms。
可选地，所述基于第一时间单元发送所述第一信号，包括：
以所述第一时间单元为基本单位重复传输所述第一信号；或者，
按照调整参数，将所述第一时间单元调整为第二时间单元后，在所述第二时间单元内发送所述第一信号。
其中，若第一通信设备以第一时间单元为基本单位重复传输所述第一信号，第一通信设备还将通知第二通信设备重复传输的次数N，N是大于等于1的自然数。第二通信设备确定第一时间单元以及N，然后检测第一通信设备发送的信息。
而调整参数可以是预定义的。但考虑到场景的适用，可选地，所述调整参数是由对雷达回波信号进行检测所得的检测结果确定的。
由于第一通信设备能够根据对雷达回波信号进行检测得到的检测结果调整第一时间单元，故调整后的第二时间单元对场景的适用性更佳。
同样的，N可以是预定义的，或者，根据对雷达回波信号进行检测得到的检测结果动态可调。
例如，距离越远，第一时间单元越长，或N越大，便于第二通信设备先进行信号累积合并再进行极化状态检测，从而获取分集/合并增益，提高检测信噪比。
例如，雷达信号为脉冲雷达信号，因脉冲雷达信号能够辐射较短的高频脉冲，然后天线转接到接收机接收信号，发射和接收信号在时间上是分开的，其极化调制方案如图5所示。其中，脉冲重复间隔(Pulse Repetition Interval，PRI)，可用来表示雷达脉冲发射的速度，Tmin为极化调制方案中最小时间间隔(第一时间单元)。在进行基于脉冲信号的雷达通信一体化信号发送时，每个Tmin内至少存在一个雷达脉冲信号。如上所述，为提高检测信噪比，可以增大Tmin，即减小通信信息传输速率，使得每个Tmin内至少存在多个雷达脉冲信号；或按Tmin进行通信信息的重复发送，即多个连续的Tmin对应相同的极化状态，即相同的通信信息比特。
又或者，雷达信号为连续波雷达信号，可以是单频连续波(CW)或者调频连续波(FMCW)。以FMCW为例，其极化调制方案如图6所示，T为FMCW扫频周期，Tmin为极化调制方案中最小时间间隔(第一时间单元)。优选的，在每次FMCW扫频周期开始或结束时进行极化状态切换，即每个FMCW扫频周期内保持极化状态不变，对应相同的通信信息比特。如上所述，为提高检测信噪比，可以增大Tmin，即减小通信信息传输速率，使得每个Tmin内至少包括多个扫频周期T；或按Tmin进行通信信息的重复发送，即多个连续的Tmin对应相同的极化状态，即相同的通信信息比特。可选的，在FMCW扫频周期一定的情况下，为进一步提高通信速率，减小Tmin，使得一个扫频周期T内的雷达信号对应多个极化状态，即不同的通信信息比特。
需要说明的是，在该实施例中，第一通信设备可作为第一信号的发送端，也可作为第三通信设备发送的第一信号的接收端，在此不再赘述。
下面，如图7所示，结合执行本申请实施例雷达通信一体化信号发送方法的第一通信设备的结构，说明第一信号的收发。
其中，基带处理部分分为雷达基带处理单元和通信基带处理单元。其中，雷达基带处理单元负责产生雷达信号，可以是脉冲信号或连续波信号；通信基带处理单元负责产生通信信息(通信信源信息)从而得到通信信息比特，可选地，通信基带处理单元还可进行加扰与编码。
极化状态处理单元负责根据通信信息比特确定极化状态。
发送前端和发送天线阵列由通信系统和雷达系统共享，负责雷达信号的数模变换、上变频、基于通信信息比特对雷达信号进行极化调制以及联合信号的发送，发送天线阵列至少包括一对双极化天线，可以是左旋圆极化天线与右旋圆极化天线，或水平极化天线与垂直极化天线。
接收前端和接收天线阵列由通信系统和雷达系统共享，负责雷达信号和/或通信信号的下变频、模数变换、幅相校准，接收天线阵列至少包括一对双极化天线，可以是例如左旋圆极化天线与右旋圆极化天线，或水平极化天线与垂直极化天线。
雷达信号处理单元负责对雷达回波信号进行分析检测，得到相应的雷达检测参数，例如距离、多普勒、角度、分辨力、覆盖范围、检测概率等，和/或基于发端通信信息比特对雷达回波信号进行极化特性分析。
通信信号处理单元负责通信信号的译码判决、对通信信号进行极化解调。
综上，本申请实施例的方法，通过根据待发送的通信信息比特确定第一信号的极化状态，然后进一步根据确定的第一信号的极化状态发送该第一信号，实现雷达通信信号的一体化发送，可以在对目标进行雷达探测的同时传递通信信息，并且雷达探测通常为视距(LoS)场景，信道去极化效应较轻，有利于接收端进行极化解调。
如图8所示，本申请实施例的一种雷达通信一体化信号接收方法，由第二通信设备执行，包括：
步骤801，接收第一通信设备发送的第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号，且所述第一信号的极化状态是所述第一通信设备根据待发送的通信信息比特确定的。
通过接收第一信号，因第一信号为雷达信号，且所述第一信号的极化状态是所述第一通信设备根据待发送的通信信息比特确定的，完成了雷达通信信号的一体化传输，可以在对目标进行雷达探测的同时传递通信信息，并且雷达探测通常为视距(LoS)场景，信道去极化效应较轻，有利于接收端进行极化解调。
可选地，步骤801之前，还包括：
确定第一时间单元；
所述接收第一通信设备发送的第一信号，包括：
基于所述第一时间单元接收所述第一信号；
其中，所述第一时间单元是所述第一通信设备对所述第一信号进行极化调制的最小持续时长。
可选地，所述确定第一时间单元包括以下至少一种方式：
接收所述第一通信设备发送的通知消息，所述通知消息用于指示所述第一时间单元；
获取预定义的所述第一时间单元；
通过盲检确定所述第一时间单元。
可选地，所述接收第一通信设备发送的第一信号之后，还包括：
对所述第一信号进行极化解调。
具体的，对于通过对应所述极化状态的天线发送所述第一信号，第二通信设备可以采取非相干解调，直接对不同的正交极化天线的接收功率进行测量，例如若采用左旋圆极化天线与右旋圆极化天线，当第二通信设备左旋圆极化天线接收功率较大时，认为发端所发通信信息比特为0，当第二通信设备右旋圆极化天线接收功率较大时，认为发端所发通信信息比特为1；若采用水平垂直极化天线，当第二通信设备水平极化天线接收功率较大时，认为发端所发通信信息比特为0，当第二通信设备垂直极化天线接收功率较大时，认为发端所发通信信息比特为1。或者例如，若采用左旋圆极化天线与右旋圆极化天线，当第二通信设备左旋圆极化天线接收功率较大时，认为发端所发通信信息比特为00，当第二通信设备右旋圆极化天线接收功率较大时，认为发端所发通信信息比特为01，当左旋、右旋圆极化天线接收功率均较低，例如低于某一阈值时，认为发端所发通信信息比特为10，当左旋、右旋圆极化天线接收功率均较高，例如高于某一阈值时，认为发端所发通信信息比特为11；若采用水平垂直极化天线，当第二通信设备水平极化天线接收功率较大时，认为发端所发通信信息比特为00，当第二通信设备垂直极化天线接收功率较大时，认为发端所发通信信息比特为01，当水平、垂直极化天线接收功率均较低，例如低于某一阈值时，认为发端所发通信信息比特为10，当水平、垂直天线接收功率均较高，例如高于某一阈值时，认为发端所发通信信息比特为11。而对于利用功分网络和移相网络控制雷达信号的极化状态发送第一信号，第二通信设备可以采取斯托克斯(Stokes)参数提取的方法得到雷达信号的Stokes矢量，第一通信设备控制雷达信号的极化相位描述子，即控制雷达信号的Jones矢量得到不同的极化状态，对应于MQAM调制中不同的星座点，第二通信设备得到雷达信号的Stokes矢量后，根据Stokes矢量与Jones矢量的一一映射关系即可知发端发射雷达信号的极化状态，从而完成极化解调。
该实施例中，第二通信设备可作为第一信号的接收端，也可作为第四通信设备接收的第一信号的发送端，在此不再赘述。
需要说明的是，该方法与上述雷达通信一体化信号发送方法配合实现，上述雷达通信一体化信号发送方法的实施例的实现方式适用于该方法，也能达到相同的技术效果。
需要说明的是，本申请实施例提供的方法，执行主体可以为装置，或者该装置中的用于执行加载方法的控制模块。本申请实施例中以装置执行加载的方法为例，说明本申请实施例提供的雷达通信一体化信号发送方法或接收方法。
如图9所示，本申请实施例的一种通信设备，包括：
第一确定模块910，用于根据待发送的通信信息比特，确定第一信号的极化状态；
发送模块920，用于根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号。
可选地，所述第一确定模块还用于：
基于所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系，确定所述第一信号的极化状态。
可选地，对应不同的极化调制阶数，所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系是不同的，所述极化调制阶数与单个极化调制符号承载的信息比特数相关联；
所述设备还包括：
接收模块，用于接收第二信号，所述第二信号为雷达回波信号；
检测模块，用于根据所述第二信号进行检测，得到检测结果；
第一处理模块，用于根据所述检测结果，确定当前的极化调制阶数；
第二处理模块，用于根据所述当前的极化调制阶数，确定通信信息比特与极化状态的关联关系。
可选地，所述检测模块包括：
根据所述极化状态和所述第二信号进行极化特性检测，得到检测结果。
可选地，所述发送模块包括：
第一发送子模块，用于通过对应所述极化状态的天线发送所述第一信号。
可选地，所述第一发送子模块通过以下至少一种方式发送所述第一信号：
通过第一天线发送所述第一信号；
通过第二天线发送所述第一信号；
通过第一天线和第二天线发送所述第一信号；
第一天线和第二天线不发送所述第一信号；
其中，对应所述第一天线的极化状态和对应所述第二天线的极化状态正交。
可选地，所述第一天线为水平极化天线，所述第二天线为垂直极化天线；或者，所述第一天线为左旋圆极化天线，所述第二天线为右旋圆极化天线。
可选地，所述发送模块包括：
确定子模块，用于确定对应所述极化状态的幅度比和相位差；
第一处理子模块，用于根据确定的幅度比，通过功分网络将所述第一信号分为两路信号分量；
第二处理子模块，用于根据确定的相位差，通过移相网络设置所述两路信号分量的相位。
可选地，所述发送模块还用于：
基于第一时间单元发送所述第一信号；
其中，所述第一时间单元是所述第一通信设备对所述第一信号进行极化调制的最小持续时长。
可选地，所述第一时间单元是预定义的。
可选地，所述设备还包括：
通知模块，用于发送通知消息，所述通知消息用于指示所述第一时间单元。
可选地，所述发送模块还用于：
以所述第一时间单元为基本单位重复传输所述第一信号；或者，
按照调整参数，将所述第一时间单元调整为第二时间单元后，在所述第二时间单元内发送所述第一信号。
可选地，所述调整参数是由对雷达回波信号进行检测所得的检测结果确定的。
该通信设备通过根据待发送的通信信息比特确定第一信号的极化状态，然后进一步根据确定的第一信号的极化状态发送该第一信号，实现雷达通信信号的一体化发送，可以在对目标进行雷达探测的同时传递通信信息，并且雷达探测通常为视距(LoS)场景，信道去极化效应较轻，有利于接收端进行极化解调。
本申请实施例中的通信设备，也可以是终端，如移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、UMPC、上网本或者PDA等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(Personal Computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。当然，也可是网络侧设备。
本申请实施例中的通信设备可以为具有操作系统的设备。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为ios操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的通信设备能够实现图2至图7的方法实施例中第一通信设备实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
如图10所示，本申请实施例的一种通信设备，包括：
接收模块1010，用于接收第一通信设备发送的第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号，且所述第一信号的极化状态是所述第一通信设备根据待发送的通信信息比特确定的。
可选地，所述设备还包括：
第二确定模块，用于确定第一时间单元；
所述接收模块还用于：
基于所述第一时间单元接收所述第一信号；
其中，所述第一时间单元是所述第一通信设备对所述第一信号进行极化调制的最小持续时长。
可选地，所述第二确定模块通过以下至少一种方式确定所述第一时间单元：
接收所述第一通信设备发送的通知消息，所述通知消息用于指示所述第一时间单元；
获取预定义的所述第一时间单元；
通过盲检确定所述第一时间单元。
可选地，所述设备还包括：
解调模块，用于对所述第一信号进行极化解调。
该通信设备通过接收第一信号，因第一信号为雷达信号，且所述第一信号的极化状态是所述第一通信设备根据待发送的通信信息比特确定的，完成了雷达通信信号的一体化传输，可以在对目标进行雷达探测的同时传递通信信息，并且雷达探测通常为视距(LoS)场景，信道去极化效应较轻，有利于接收端进行极化解调。
本申请实施例中的通信设备，可以是终端，如移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、UMPC、上网本或者PDA等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(Personal Computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。当然，也可是网络侧设备。
本申请实施例中的通信设备可以为具有操作系统的设备。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为ios操作系统，还可以为其他可能的操作系统，本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的通信设备能够实现图8的方法实施例中第二通信设备实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
可选的，如图11所示，本申请实施例还提供一种通信设备，包括处理器1101，存储器1102，存储在存储器1102上并可在所述处理器1101上运行的程序或指令，例如，该通信设备1100为终端时，该程序或指令被处理器1101执行时实现上述雷达通信一体化信号发送方法,或者，雷达通信一体化信号接收方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果。该通信设备1100为第一通信设备时，该程序或指令被处理器1101执行时实现上述雷达通信一体化信号发送方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。该通信设备1100为第二通信设备时，该程序或指令被处理器1101执行时实现上述雷达通信一体化信号接收方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
图12为实现本申请各个实施例的一种作为通信设备的终端的硬件结构示意图。
该终端1200包括但不限于：射频单元1201、网络模块1202、音频输出单元1203、输入单元1204、传感器1205、显示单元1206、用户输入单元1207、接口单元1208、存储器1209、以及处理器1210等部件。
本领域技术人员可以理解，终端1200还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池)，电源可以通过电源管理系统与处理器1210逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图12中示出的终端结构并不构成对终端的限定，终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，在此不再赘述。
应理解的是，本申请实施例中，输入单元1204可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)12041和麦克风12042，图形处理器12041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元1206可包括显示面板12061，可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板12061。用户输入单元1207包括触控面板12071以及其他输入设备12072。触控面板12071，也称为触摸屏。触控面板12071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备12072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。
本申请实施例中，射频单元1201将来自网络侧设备的下行数据接收后，给处理器1210处理；另外，将上行的数据发送给网络侧设备。通常，射频单元1201包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。
存储器1209可用于存储软件程序或指令以及各种数据。存储器1209可主要包括存储程序或指令区和存储数据区，其中，存储程序或指令区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外，存储器1209可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。
处理器1210可包括一个或多个处理单元；可选的，处理器1210可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序或指令等，调制解调处理器主要处理无线通信，如基带处理器。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1210中。
其中，处理器1210，用于根据待发送的通信信息比特，确定第一信号的极化状态；根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号；其中，所述第一信号为雷达信号。
该终端实现雷达通信信号的一体化传输，可以在对目标进行雷达探测的同时传递通信信息，并且雷达探测通常为视距(LoS)场景，信道去极化效应较轻，有利于接收端进行极化解调。
具体地，本申请实施例还提供了一种作为通信设备的网络侧设备。如图13所示，该网络设备1300包括：天线1301、射频装置1302、基带装置1303。天线1301与射频装置1302连接。在上行方向上，射频装置1302通过天线1301接收信息，将接收的信息发送给基带装置1303进行处理。在下行方向上，基带装置1303对要发送的信息进行处理，并发送给射频装置1302，射频装置1302对收到的信息进行处理后经过天线1301发送出去。
上述频带处理装置可以位于基带装置1303中，以上实施例中网络侧设备执行的方法可以在基带装置1303中实现，该基带装置1303包括处理器1304和存储器1305。
基带装置1303例如可以包括至少一个基带板，该基带板上设置有多个芯片，如图13所示，其中一个芯片例如为处理器1304，与存储器1305连接，以调用存储器1305中的程序，执行以上方法实施例中所示的网络设备操作。
该基带装置1303还可以包括网络接口1306，用于与射频装置1302交互信息，该接口例如为通用公共无线接口(common public radio interface，简称CPRI)。
具体地，本发明实施例的网络侧设备还包括：存储在存储器1305上并可在处理器1304上运行的指令或程序，处理器1304调用存储器1305中的指令或程序执行各模块执行的方法，并达到相同的技术效果，为避免重复，故不在此赘述。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述雷达通信一体化信号发送方法，或者，雷达通信一体化信号接收方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
其中，所述处理器为上述实施例中所述的通信设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片，所述芯片包括处理器和通信接口，所述通信接口和所述处理器耦合，所述处理器用于运行程序或指令，实现上述雷达通信一体化信号发送方法，或者，雷达通信一体化信号接收方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (36)

1.一种雷达通信一体化信号发送方法，其特征在于，由第一通信设备执行，包括：
根据待发送的通信信息比特，确定第一信号的极化状态；
根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待发送的通信信息比特，确定第一信号的极化状态，包括：
基于所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系，确定所述第一信号的极化状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
对应不同的极化调制阶数，所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系是不同的，所述极化调制阶数与单个极化调制符号承载的信息比特数相关联；
所述基于所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系，确定所述第一信号的极化状态之前，还包括：
接收第二信号，所述第二信号为雷达回波信号；
根据所述第二信号进行检测，得到检测结果；
根据所述检测结果，确定当前的极化调制阶数；
根据所述当前的极化调制阶数，确定所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二信号进行检测，得到检测结果，包括：
根据所述极化状态和所述第二信号进行极化特性检测，得到检测结果。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号，包括：
通过对应所述极化状态的天线发送所述第一信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过对应所述极化状态的天线发送所述第一信号，包括以下至少一种方式：
通过第一天线发送所述第一信号；
通过第二天线发送所述第一信号；
通过第一天线和第二天线发送所述第一信号；
第一天线和第二天线不发送所述第一信号；
其中，对应所述第一天线的极化状态和对应所述第二天线的极化状态正交。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一天线为水平极化天线，所述第二天线为垂直极化天线；或者，所述第一天线为左旋圆极化天线，所述第二天线为右旋圆极化天线。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号，包括：
确定对应所述极化状态的幅度比和相位差；
根据确定的幅度比，通过功分网络将所述第一信号分为两路信号分量；
根据确定的相位差，通过移相网络设置所述两路信号分量的相位。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号，包括：
基于第一时间单元发送所述第一信号；
其中，所述第一时间单元是所述第一通信设备对所述第一信号进行极化调制的最小持续时长。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一时间单元是预定义的。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
发送通知消息，所述通知消息用于指示所述第一时间单元。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于第一时间单元发送所述第一信号，包括：
以所述第一时间单元为基本单位重复传输所述第一信号；或者，
按照调整参数，将所述第一时间单元调整为第二时间单元后，在所述第二时间单元内发送所述第一信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述调整参数是由对雷达回波信号进行检测所得的检测结果确定的。
14.一种雷达通信一体化信号接收方法，其特征在于，由第二通信设备执行，包括：
接收第一通信设备发送的第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号，且所述第一信号的极化状态是所述第一通信设备根据待发送的通信信息比特确定的。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述接收第一通信设备发送的第一信号之前，还包括：
确定第一时间单元；
所述接收第一通信设备发送的第一信号，包括：
基于所述第一时间单元接收所述第一信号；
其中，所述第一时间单元是所述第一通信设备对所述第一信号进行极化调制的最小持续时长。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述确定第一时间单元包括以下至少一种方式：
接收所述第一通信设备发送的通知消息，所述通知消息用于指示所述第一时间单元；
获取预定义的所述第一时间单元；
通过盲检确定所述第一时间单元。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述接收第一通信设备发送的第一信号之后，还包括：
对所述第一信号进行极化解调。
18.一种通信设备，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于根据待发送的通信信息比特，确定第一信号的极化状态；
发送模块，用于根据所述第一信号的极化状态，发送所述第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述第一确定模块还用于：
基于所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系，确定所述第一信号的极化状态。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，
对应不同的极化调制阶数，所述待发送的通信信息比特与极化状态的关联关系是不同的，所述极化调制阶数与单个极化调制符号承载的信息比特数相关联；
所述设备还包括：
接收模块，用于接收第二信号，所述第二信号为雷达回波信号；
检测模块，用于根据所述第二信号进行检测，得到检测结果；
第一处理模块，用于根据所述检测结果，确定当前的极化调制阶数；
第二处理模块，用于根据所述当前的极化调制阶数，确定通信信息比特与极化状态的关联关系。
21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于，所述检测模块包括：
根据所述极化状态和所述第二信号进行极化特性检测，得到检测结果。
22.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述发送模块包括：
第一发送子模块，用于通过对应所述极化状态的天线发送所述第一信号。
23.根据权利要求22所述的设备，其特征在于，所述第一发送子模块通过以下至少一种方式发送所述第一信号：
通过第一天线发送所述第一信号；
通过第二天线发送所述第一信号；
通过第一天线和第二天线发送所述第一信号；
第一天线和第二天线不发送所述第一信号；
其中，对应所述第一天线的极化状态和对应所述第二天线的极化状态正交。
24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第一天线为水平极化天线，所述第二天线为垂直极化天线；或者，所述第一天线为左旋圆极化天线，所述第二天线为右旋圆极化天线。
25.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述发送模块包括：
确定子模块，用于确定对应所述极化状态的幅度比和相位差；
第一处理子模块，用于根据确定的幅度比，通过功分网络将所述第一信号分为两路信号分量；
第二处理子模块，用于根据确定的相位差，通过移相网络设置所述两路信号分量的相位。
26.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，所述发送模块还用于：
基于第一时间单元发送所述第一信号；
其中，所述第一时间单元是第一通信设备对所述第一信号进行极化调制的最小持续时长。
27.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，所述第一时间单元是预定义的。
28.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，还包括：
通知模块，用于发送通知消息，所述通知消息用于指示所述第一时间单元。
29.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，所述发送模块还用于：
以所述第一时间单元为基本单位重复传输所述第一信号；或者，
按照调整参数，将所述第一时间单元调整为第二时间单元后，在所述第二时间单元内发送所述第一信号。
30.根据权利要求29所述的设备，其特征在于，所述调整参数是由对雷达回波信号进行检测所得的检测结果确定的。
31.一种通信设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收第一通信设备发送的第一信号；
其中，所述第一信号为雷达信号，且所述第一信号的极化状态是所述第一通信设备根据待发送的通信信息比特确定的。
32.根据权利要求31所述的设备，其特征在于，还包括：
第二确定模块，用于确定第一时间单元；
所述接收模块还用于：
基于所述第一时间单元接收所述第一信号；
其中，所述第一时间单元是所述第一通信设备对所述第一信号进行极化调制的最小持续时长。
33.根据权利要求32所述的设备，其特征在于，所述第二确定模块通过以下至少一种方式确定所述第一时间单元：
接收所述第一通信设备发送的通知消息，所述通知消息用于指示所述第一时间单元；
获取预定义的所述第一时间单元；
通过盲检确定所述第一时间单元。
34.根据权利要求31所述的设备，其特征在于，还包括：
解调模块，用于对所述第一信号进行极化解调。
35.一种通信设备，其特征在于，包括处理器、存储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或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至13中任一项所述的雷达通信一体化信号发送方法，或者，如权利要求14至17中任一项所述的雷达通信一体化信号接收方法的步骤。
36.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至13中任一项所述的雷达通信一体化信号发送方法，或者，如权利要求14至17中任一项所述的雷达通信一体化信号接收方法的步骤。
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