CN116347469A - 无线感知的参数确定方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种无线感知的参数确定方法、装置及设备,属于通信感知一体化领域,本申请实施例的方法包括:第一设备根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,确定第一参数调整信息;所述第一参数调整信息用于指示第二时刻的信号发送及回波信号接收;第一设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到第一目标的回波信号质量或第一目标的参数;或者,第一设备从第二设备接收第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,由第二设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到的第一目标的回波信号质量或第一目标的参数;第二时刻在第一时刻之后;第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积;第一目标的参数包括:第一目标的RCS和第一目标的距离信息的至少一项。
Description
技术领域
本申请属于通信技术领域,具体涉及一种无线感知的参数确定方法、装置及设备。
背景技术
未来无线通信系统有望提供各种高精度的传感服务,如机器人导航的室内定位、智能家居的Wi-Fi传感和自动驾驶汽车的雷达传感。传感和通信系统通常是单独设计的,并占用不同的频段。然后,由于毫米波和大规模多进多出(Multiple Input MultipleOutput,MIMO)技术的广泛部署,未来无线通信系统中的通信信号往往在时域和角度域都具有高分辨率,这使得利用通信信号实现高精度传感成为可能。因此,最好是联合设计传感和通信系统,使它们能够共享同一频段和硬件,以提高频率效率并降低硬件成本。这促使了对通信和感知一体化(Integrated Sensing And Communication,ISAC)的研究。ISAC将成为未来无线通信系统的一项关键技术,以支持许多重要的应用场景。例如,在未来的自动驾驶车辆网络中,自动驾驶车辆将从网络中获得大量的信息,包括超高分辨率的地图和接近实时的信息,以进行导航和避免即将到来的交通拥堵。在同样的情况下,自动驾驶车辆中的雷达传感器应该能够提供强大的、高分辨率的障碍物探测功能,分辨率在厘米量级。用于自动驾驶车辆的ISAC技术提供了使用相同硬件和频谱资源实现高数据率通信和高分辨率障碍物探测的可能。ISAC的其他应用包括基于Wi-Fi的室内定位和活动识别、无人驾驶飞机的通信和传感、扩展现实(XR)、雷达和通信一体化等。每个应用都有不同的要求、限制和监管问题。
雷达探测,即利用目标的反射回波进行测距、测速、测角,可以作为通信感知一体化的重要用例之一,然而通信感知一体化场景下的雷达技术,由于约束条件和应用目标的差异,与传统的雷达技术有许多不同之处。
发明内容
本申请实施例提供一种无线感知的参数确定方法、装置及设备,能够优化通感一体化场景下的系统性能和功率资源、孔径资源的使用。
第一方面,提供了一种无线感知的参数确定方法,包括:
第一设备根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,确定第一参数调整信息;所述第一参数调整信息用于指示第二时刻的信号发送及回波信号接收;
其中,所述第一设备对第一时刻发送的所述第一信号的回波信号进行检测得到所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;或者,第一设备从第二设备接收所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数,由第二设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到的第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;
其中,所述第二时刻在所述第一时刻之后;第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积;所述第一目标的参数包括:所述第一目标的雷达截面积RCS和所述第一目标的距离信息的至少一项。
第二方面,提供了一种无线感知的参数确定方法,包括:
第三设备根据感知需求中包括的感知目标的雷达截面积RCS以及雷达探测的最大作用距离,确定第一参数的初始取值;
其中,第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积。
第三方面,提供了一种无线感知的参数确定装置,应用于第一设备,包括:
第一确定模块,用于根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,确定第一参数调整信息;所述第一参数调整信息用于指示第二时刻的信号发送及回波信号接收;
其中,所述第一设备对第一时刻发送的所述第一信号的回波信号进行检测得到所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;或者,第一设备从第二设备接收所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数,由第二设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到的第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;
其中,所述第二时刻在所述第一时刻之后;第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积;所述第一目标的参数包括:所述第一目标的雷达截面积RCS和所述第一目标的距离信息的至少一项。
第四方面,提供了一种无线感知的参数确定装置,应用于第三设备,包括:
第五确定模块,用于根据感知需求中包括的感知目标的雷达截面积RCS以及雷达探测的最大作用距离,确定第一参数的初始取值;
其中,第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积。
第五方面,提供了一种第一设备,该第一设备包括处理器和存储器,所述存储器存储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的步骤。
第六方面,提供了一种第一设备,包括处理器及通信接口,所述处理器用于根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,确定第一参数调整信息;所述第一参数调整信息用于指示第二时刻的信号发送及回波信号接收;其中,所述第二时刻在所述第一时刻之后;第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积;所述第一目标的参数包括:所述第一目标的雷达截面积RCS和所述第一目标的距离信息的至少一项。
第七方面,提供了一种第三设备,该第三设备包括处理器和存储器,所述存储器存储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二方面所述的方法的步骤。
第八方面,提供了一种第三设备,包括处理器及通信接口,其中,所述处理器用于根据感知需求中包括的感知目标的雷达截面积RCS以及雷达探测的最大作用距离,确定第一参数的初始取值;其中,第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积。
第九方面,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的步骤,或者实现如第二方面所述的方法的步骤。
第十方面,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,或实现如第二方面所述的方法。
第十一方面,提供了一种计算机程序/程序产品,所述计算机程序/程序产品被存储在存储介质中,所述计算机程序/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的步骤,或实现如第二方面所述的方法的步骤。
在本申请实施例中,第一设备根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,自适应调节第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积,以在满足感知需求的同时优化系统的发射功率和孔径增益资源的分配,从而能够优化通信感知一体化系统的性能和功率资源的使用。
附图说明
图1表示本申请实施例可应用的一种无线通信系统的框图;
图2表示本申请实施例提供的无线感知的参数确定方法的步骤流程图之一;
图3表示本申请实施例提供的天线阵元示例图;
图4表示本申请实施例提供的发射功率的确定方法中发射端设备、接收端设备以及感知功能网元的连接关系示例图一;
图5表示本申请实施例提供的发射功率的确定方法中发射端设备、接收端设备以及感知功能网元的连接关系示例图二;
图6表示本申请实施例提供的发射功率的确定方法中发射端设备、接收端设备以及感知功能网元的连接关系示例图三;
图7表示本申请实施例提供的无线感知的参数确定方法的步骤流程图之二;
图8表示本申请实施例提供的无线感知的参数确定方法的结构示意图之一;
图9表示本申请实施例提供的无线感知的参数确定方法的结构示意图之二;
图10表示本申请实施例提供的通信设备的结构示意图之一;
图11表示本申请实施例提供的通信设备的结构示意图之二。
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术语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,且“第一”、“第二”所区别的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。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。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,但是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框图。无线通信系统包括终端11和网络侧设备12。其中,终端11可以是手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)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)、增强现实(augmentedreality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、机器人、可穿戴式设备(WearableDevice)、车载设备(VUE)、行人终端(PUE)、智能家居(具有无线通信功能的家居设备,如冰箱、电视、洗衣机或者家具等)、游戏机、个人计算机(personal computer,PC)、柜员机或者自助机等终端侧设备,可穿戴式设备包括:智能手表、智能手环、智能耳机、智能眼镜、智能首饰(智能手镯、智能手链、智能戒指、智能项链、智能脚镯、智能脚链等)、智能腕带、智能服装等。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可以包括接入网设备或核心网设备,其中,接入网设备12也可以称为无线接入网设备、无线接入网(Radio Access Network,RAN)、无线接入网功能或无线接入网单元。接入网设备12可以包括基站、WLAN接入点或WiFi节点等,基站可被称为节点B、演进节点B(eNB)、接入点、基收发机站(Base Transceiver Station,BTS)、无线电基站、无线电收发机、基本服务集(BasicService Set,BSS)、扩展服务集(Extended Service Set,ESS)、家用B节点、家用演进型B节点、发送接收点(Transmitting Receiving Point,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系统中的基站为例进行介绍,并不限定基站的具体类型。
下面结合附图,通过一些实施例及其应用场景对本申请实施例提供的无线感知的参数确定方法、装置及设备进行详细地说明。
在通感一体化无线感知应用中,雷达技术可以采用单站雷达模式,也可以采用双站雷达模式。
在单站雷达模式下,收发信号共用天线,接收信号与发射信号通过环形器进入不同的射频处理链路;在这种模式下,可以采用连续波信号波形实现无盲区的探测,前提是接收信号与发射信号需要很好的隔离,通常需要100dB左右的隔离度,以消除发射信号泄露对接收信号的淹没。由于单站雷达的接收机具有发射信号的全部信息,从而可以通过匹配滤波(脉冲压缩)的方式进行信号处理,获得较高的信号处理增益。
在双站雷达模式下,不存在收发信号的隔离问题,极大地简化的硬件的复杂度。由于雷达信号处理建立在已知信息的基础上,在通感一体化应用中,可以利用同步信号、参考信号等已知信息进行雷达信号处理。但是,由于同步信号、参考信号等的周期性,信号波形的模糊图不再是图钉形,而是钉板形,时延和多普勒的模糊程度会增大、且主瓣的增益相较单站雷达模式降低了许多,降低了距离和速度的测量范围。通过恰当的参数集设计,距离和速度的测量范围能够满足汽车、行人等常见目标的测量需求。此外,双站雷达的测量精度与收发站点相对目标的位置有关,需要选择合适的收发站点对来提高探测性能。
需要说明的是,本申请实施例提供的第一设备、第二设备、第三设备分别可以是基站、TRP(发送接收节点)、UE(终端设备)、AP(无线访问接入点)、RIS(可重构智能表面)等。
本申请实施例提供的无线感知的参数确定方法也可以理解为发射功率与孔径增益的联合自适应方法,包括搜索模式下的发射功率与孔径增益的联合自适应方法,以及,跟踪模式下的发射功率与孔径增益的联合自适应方法。
其中,所述搜索模式是指,在雷达探测初始,在感知需求中的感知先验信息指定的范围内,通过遍历各个角度区间、和/或距离区间、和/或速度区间来发现目标的过程;一旦获得目标参数,则搜索模式结束。其中,所述目标参数包括以下项目中至少一项:方位角、俯仰角、距离、速度。
所述跟踪模式是指,雷达通过上述搜索模式发现目标并获得目标参数后,在所述目标参数处,或者,在包含所述目标参数的一定范围内,对目标进行持续探测,并以探测结果更新所述目标参数。
请参见图2,图2为本申请实施例提供的搜索模式下的无线感知的参数确定方法,该参数确定方法包括:
步骤201,第三设备根据感知需求中包括的感知目标的雷达截面积RCS以及雷达探测的最大作用距离,确定第一参数的初始取值;其中,第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积。
其中,作用距离:是指雷达能够以满足预定的性能指标水平进行目标参数探测或成像的目标距离,单位可以是:米。
在雷达探测中,发射功率与波束增益一起共同决定了目标反射回波的信号功率,从而决定了一定信噪比要求下的最大作用距离和一定作用距离下的SNR。即有如下关系:
SNR∝Pt·Gt·Gr
上式中,Rmax表示雷达探测的最大作用距离;Pt、Gt和Gr分别表示发射功率、发射端天线增益、接收端天线增益,均为实值单位(不是dB单位);SNR表示一定作用距离下的信号噪声比。特别地,对于单站雷达,Gt=Gr。
为了通过发射功率和孔径增益的联合自适应调节实现系统性能的优化和资源利用,本申请实施例设置第一参数,该第一参数为Pt·Gt·Gr;其中,Pt表示发射功率;Gt表示发射端孔径增益;Gr表示接收端孔径增益。需要说明的是,上述Pt、Gt和Gr均为实值单位(不是dB单位)。特别地,在单站雷达情况下Gt=Gr。
在搜索模式下,设定第一参数的初始取值,以覆盖感知需求中对典型目标的最大作用距离要求和感知精度要求。
例如,感知目标是车辆或行人或无人机等,结合感知信道测量与信道建模的结果设定感知目标的典型RCS值σRCS。例如,行人的典型RCS是-3dBm2,摩托车的典型RCS是0dBm2,厢式货车的典型RCS是13dBm2。其中dBm2表示面积单位平方米m2的对数值。
再例如,感知需求中对感知目标的感知距离范围要求,设定雷达探测的最大作用距离Rmax。
进一步在第一参数的约束下,设置发射功率Pt、发射端孔径增益Gt、接收端孔径增益Gr。即所述方法还包括:
第三设备根据所述第一参数的初始取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益。
其中,所述能力信息包括:对应设备当前可用的发射功率配置和天线阵列配置的信息集合。
作为一个可选实施例,第三设备根据所述第一参数的初始取值,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益,包括:
第三设备根据第一参数的初始取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,按照功率优先方式或孔径优先方式配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;
其中,所述功率优先方式包括:优先配置发射功率来满足第一参数的要求,若发射功率达到配置的功率区间上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述孔径优先方式包括:优先配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求,若发射端孔径增益和/或接收端孔径增益达到孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射功率来满足第一参数的要求。
需要说明的是,第三设备根据感知节点的资源占用情况和/或感知功能网元的指示来确定采用功率优先方式或者孔径优先方式设置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益。
其中,对于双站雷达,配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益的方式包括:发射端孔径增益优先或接收端孔径增益优先;
其中,所述发射端孔径增益优先包括:优先配置发射端孔径增益,若发射端孔径增益配置达到发射端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述接收端孔径增益优先包括:优先配置接收端孔径增益,若接收端孔径增益配置达到接收端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益来满足第一参数的要求。
可选地,第三设备根据资源占用情况和/或感知功能网元的指示来确定采用发射端孔径增益优先的方式或接收端孔径增益优先的方式配置孔径增益。
例如,对于单站雷达,发射功率和孔径增益的配置优先级从高到低排序为:
①发射功率、孔径增益;或,
②孔径增益、发射功率。
再例如,对于双站雷达,孔径增益分为发射端孔径增益和接收端孔径增益,因此配置优先级从高到低的排序为:
①发射功率、发射端孔径增益、接收端孔径增益;
②发射功率、接收端孔径增益、发射端孔径增益;
③发射端孔径增益、发射功率、接收端孔径增益;
④发射端孔径增益、接收端孔径增益、发射功率;
⑤接收端孔径增益、发射功率、发射端孔径增益;
⑥接收端孔径增益、发射端孔径增益、发射功率。
可选地,上述发射功率的设置可以采用连续设置的方式,即在预配置的功率区间内的任意一个值均可以设置为上述发射功率值;或者,上述发射功率的设置可以采用步进设置的方式,即在预配置的功率区间内以一定的步进间隔设置对应的发射功率值。
所述孔径增益的配置方法可以是:二维天线阵列的方位向和/或俯仰向增加或减小若干个阵元。以8×8的天线阵列为例,可配置的天线阵元数如图3所示,则可配置的孔径增益为图3中可配置的天线阵元数对应的孔径增益。
可选地,在所述的孔径配置过程中,还应满足感知需求中测角分辨率的要求,特别是接收端孔径配置应满足测角分辨率的要求;即配置的孔径增益应大于或等于测角分辨率要求的孔径增益,后续不再赘述。
可选地,在发射功率配置中,还应考虑通信功能的发射功率要求和相关规定对于最大发射功率的限制;具体地,发射功率应大于或等于通信功能要求的发射功率,并且小于或等于最大发射功率。可选地,不同的发射端设备可以设置不同的最大发射功率,在此不做具体限定。
进一步可选地,所述发射功率的设定,还需要考虑通感一体化场景下的信号传输存在大尺度和小尺度衰落;需在根据上述关系得到的所述发射功率的基础上留出一定的功率余量,比如3dB,实际功率余量需要根据信道建模的情况设定,在此不做具体限定。
需要说明的是,在本申请的后续描述中发射功率的设置均需满足通信功能的发射功率要求、相关规定的最大发射功率要求、以及针对大尺度和小尺度衰落的功率余量,均不再赘述。
可选地,上述第三设备为第一信号的发射端设备,或第一信号的接收端设备,或感知功能网元。其中,本申请实施例所提及的感知功能网元是指核心网和/或无线接入网中负责感知请求处理、感知资源调度、感知信息交互、感知数据处理等至少一项功能的网络节点,可以是基于现有5G网络中接入和移动性管理功能(Access and Mobility ManagementFunction,AMF)或位置管理服务(Location Management Function,LMF)升级,也可以是其他已有的或新定义的网络节点。为了叙述的方便,在本申请中统一称为感知功能网元。
其中,针对双站雷达(或称为双基地雷达)的场景,发射端设备和接收端设备为不同的设备,则所述感知功能网元、发射端设备、接收端设备三者之间的连接关系以及对应的信息交互方法分为以下三种情况:
1)感知功能网元、发射端设备、接收端设备三者中任意两者之间具有通信直连,如图4所示;此时任意两者可直接进行信息交互;
2)感知功能网元与发射端设备和接收端设备之间均有通信直连、但发射端设备与接收端设备之间没有通信直连,如图5所示;此时感知功能网元与发射端设备或接收端设备可直接进行信息交互、发射端设备与接收端设备之间的信息交互需通过感知功能网元进行转发;
3)感知功能网元只与发射端设备或接收端设备设置两者之一有通信直连、且发射端设备与接收端设备之间有通信直连,如图6所示;此时与感知功能网元具有通信直连的设备可直接与感知功能网元进行信息交互、与感知功能网元没有通信直连的设备与感知功能网元进行交互需通过与感知功能网元有通信直连的设备进行转发。
而针对单站雷达(或称为单基地雷达)的场景,发射端设备和接收端设备为同一个设备,则所述感知功能网元和发射端设备(即接收端设备)两者之间的连接关系一般为通信直连,即两者之间可直接进行信息交互;或者,两者之间的连接关系为通过第三方设备进行连接,则两者可以通过上述第三方设备进行信息交互。
在本申请的至少一个实施例中,步骤201中确定第一参数的初始取值的第三设备可以为发射端设备,或接收端设备,或感知功能网元。
在本申请的又一个可选实施例中,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益的设备可以是发射端设备,或接收端设备,或感知功能网元。可选地,确定第一参数的初始取值的设备与配置发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益的设备可以为同一设备,也可以为不同的设备;在为不同的设备的情况下,确定第一参数的初始取值的设备将第一参数的初始取值发送至其他的设备,由其他的设备配置发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益。
作为一个可选实施例,在所述第三设备为发射端设备的情况下,所述方法还包括:
发射端设备向接收端设备发送配置的接收端孔径增益;相应的,
发射端设备根据配置的第一信号的发射功率以及发射端孔径增益发射第一信号;
接收端设备根据配置的接收端孔径增益,接收第一信号的回波信号。
作为另一个可选实施例,在所述第三设备为接收端设备的情况下,所述方法还包括:
接收端设备向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益;相应的,
发射端设备根据配置的第一信号的发射功率以及发射端孔径增益发射第一信号;
接收端设备根据配置的接收端孔径增益,接收第一信号的回波信号。
作为又一个可选实施例,在所述第三设备为感知功能网元的情况下,所述方法还包括:
感知功能网元向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,向接收端设备发送配置的接收端孔径增益;相应的,
发射端设备根据配置的第一信号的发射功率以及发射端孔径增益发射第一信号;
接收端设备根据配置的接收端孔径增益,接收第一信号的回波信号。
可选的,如果发射端设备发送第一信号后,接收端或感知功能网元的雷达信号处理结果指示搜索到第一目标,则转入跟踪模式下的发射功率和孔径增益联合适应方法。如果没有搜索到第一目标,则认为在感知需求中描述的范围内没有对应RCS的目标。
综上,本申请实施例中第三设备在搜索模式下根据感知需求自适应调节第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积,以在满足感知需求的同时优化系统的发射功率和孔径增益资源的分配,从而能够优化通信感知一体化系统的性能和功率资源的使用。
请参见图7,图7为本申请实施例提供的跟踪模式下的无线感知的参数确定方法,该参数确定方法包括:
步骤701,第一设备根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,确定第一参数调整信息;所述第一参数调整信息用于指示第二时刻的信号发送及回波信号接收;
其中,所述第一设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;或者,第一设备从第二设备接收所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数,由第二设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到的第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;
其中,所述第二时刻在所述第一时刻之后;第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积;所述第一目标的参数包括:所述第一目标的雷达截面积RCS和所述第一目标的距离信息的至少一项。
可选地,本申请实施例中,第一信号可以是第一设备发送,也可以是第二设备发送。例如,单站雷达场景下,第一设备发送第一信号,第一设备对第一时刻发送的所述第一信号的回波信号进行检测得到所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;或者,单站雷达场景下,第一设备发送第一信号,第一设备对第一时刻发送的所述第一信号的回波信号进行检测得到回波数据,将回波数据发送给第二设备,由第二设备根据回波数据得到所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数。再例如,双站雷达场景下,第二设备发送第一信号,第一设备对第一时刻发送的所述第一信号的回波信号进行检测得到所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;或者,双站雷达场景下,第二设备发送第一信号,第一设备对第一时刻发送的所述第一信号的回波信号进行检测得到回波数据,将回波数据发送给感知功能网元,由感知功能网元根据回波数据得到所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数。
在跟踪模式下,第一设备根据目标回波的信号处理结果进行第一参数的自适应调节,进而进行发射功率和孔径增益的联合自适应调节。
该第一参数为Pt·Gt·Gr;其中,Pt表示发射功率;Gt表示发射端孔径增益;Gr表示接收端孔径增益。需要说明的是,上述Pt、Gt和Gr均为实值单位(不是dB单位)。特别地,在单站雷达情况下Gt=Gr。
可选地,检测出第一目标的设备可以是接收端设备,也可以是感知功能网元。例如,接收端设备获取到第一信号的回波数据,由接收端设备直接检测第一目标;或者,接收端设备获取到第一信号的回波数据后将回波数据传输至感知功能网元,由感知功能网元检测第一目标;或者,接收端设备获取到第一信号的回波数据后进行雷达信号处理的部分运算得到中间测量量,并将中间测量量传输至感知功能网元,由感知功能网元检测第一目标。
可选地,本申请实施例中确定第一参数调整信息的设备可以为发射端设备,也可以为接收端设备,还可以为感知功能网元。
进一步可选地,检测出第一目标的设备和确定第一参数调整信息的设备可以为相同的设备,也可以为不同的设备,在此不做具体限定。
作为一个可选实施例,在确定第一参数调整信息的设备为发射端设备的情况下,可以由发射端设备直接根据所述第一参数调整信息配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;或者,所述方法还包括:发射端设备向接收端设备或感知功能网元发送所述第一参数调整信息;由接收端设备或感知功能网元根据所述第一参数调整信息配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益。
作为另一个可选实施例,在确定第一参数调整信息的设备为接收端设备的情况下,可以由接收端设备直接根据所述第一参数调整信息配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;或者,所述方法还包括:接收端设备向发射端设备或感知功能网元发送所述第一参数调整信息;由发射端设备或感知功能网元根据所述第一参数调整信息配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益。
作为又一个可选实施例,在所述第一设备为感知功能网元的情况下,可以由感知功能网元直接根据所述第一参数调整信息配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;或者,所述方法还包括:感知功能网元向发射端设备或接收端设备发送所述第一参数调整信息;由发射端设备或接收端根据所述第一参数调整信息配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益。
其中,所述第一参数调整信息包括下述任意一项:
第一参数的第一取值;
第一参数的第一取值相对于第一参数的第二取值的比值;
第一参数的第一取值相对于第一参数的第二取值的差异值;
其中,所述第一参数的第二取值由第一时刻的信号发送对应的发射功率和发射端孔径增益以及回波信号接收对应的接收端孔径增益确定。
在本申请的至少一个实施例中,所述方法还包括:
第一设备根据所述第一参数调整信息,确定第一参数的第一取值;
第一设备根据第一参数的第一取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;
其中,所述能力信息包括:对应设备当前可用的发射功率配置和天线阵列配置的信息集合。
作为一个可选实施例,在配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益的设备为发射端设备的情况下,所述方法还包括:
发射端设备向接收端设备发送配置的接收端孔径增益;相应的,
发射端设备根据配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,发送第一信号;
接收端设备根据配置的接收端孔径增益,接收第一信号的回波信号。
作为另一个可选实施例,在配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益的设备为接收端设备的情况下,所述方法还包括:
接收端设备向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益;相应的,
发射端设备根据配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,发送第一信号;
接收端设备根据配置的接收端孔径增益,接收第一信号的回波信号。
作为又一个可选实施例,在配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益的设备为感知功能网元的情况下,所述方法还包括:
感知功能网元向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,向接收端设备发送接收端孔径增益;相应的,
发射端设备根据配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,发送第一信号;
接收端设备根据配置的接收端孔径增益,接收第一信号的回波信号。
在本申请的至少一个实施例中,所述第一设备根据第一参数的第一取值,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益,包括:
所述第一设备根据第一参数的第一取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,按照功率优先方式或孔径优先方式配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;
其中,所述功率优先方式包括:优先配置发射功率来满足第一参数的要求,若发射功率达到配置的功率区间上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述孔径优先方式包括:优先配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求,若发射端孔径增益和/或接收端孔径增益达到孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射功率来满足第一参数的要求。
需要说明的是,第一设备根据感知节点的资源占用情况和/或感知功能网元的指示来确定采用功率优先方式或者孔径优先方式设置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益。
其中,对于双站雷达,配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益的方式包括:发射端孔径增益优先或接收端孔径增益优先;
其中,所述发射端孔径增益优先包括:优先配置发射端孔径增益,若发射端孔径增益配置达到发射端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述接收端孔径增益优先包括:优先配置接收端孔径增益,若接收端孔径增益配置达到接收端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益来满足第一参数的要求。
可选地,第一设备根据资源占用情况和/或感知功能网元的指示来确定采用发射端孔径增益优先的方式或接收端孔径增益优先的方式配置孔径增益。
例如,对于单站雷达,发射功率和孔径增益的配置优先级从高到低排序为:
①发射功率、孔径增益;或,
②孔径增益、发射功率。
再例如,对于双站雷达,孔径增益分为发射端孔径增益和接收端孔径增益,因此配置优先级从高到低的排序为:
①发射功率、发射端孔径增益、接收端孔径增益;
②发射功率、接收端孔径增益、发射端孔径增益;
③发射端孔径增益、发射功率、接收端孔径增益;
④发射端孔径增益、接收端孔径增益、发射功率;
⑤接收端孔径增益、发射功率、发射端孔径增益;
⑥接收端孔径增益、发射端孔径增益、发射功率。
可选地,上述发射功率的设置可以采用连续设置的方式,即在预配置的功率区间内的任意一个值均可以设置为上述发射功率值;或者,上述发射功率的设置可以采用步进设置的方式,即在预配置的功率区间内以一定的步进间隔设置对应的发射功率值。
所述孔径增益的配置方法可以是:二维天线阵列的方位向和/或俯仰向增加或减小若干个阵元。
可选地,在所述的孔径配置过程中,还应满足感知需求中测角分辨率的要求,特别是接收端孔径配置应满足测角分辨率的要求;即配置的孔径增益应大于或等于测角分辨率要求的孔径增益,后续不再赘述。
其中,测角分辨率:是指雷达探测能够分辨出两个目标之间的最小角度,单位可以是:度或弧度。
可选地,在发射功率配置中,还应考虑通信功能的发射功率要求和相关规定对于最大发射功率的限制;具体地,发射功率应大于或等于通信功能要求的发射功率,并且小于或等于最大发射功率。可选地,不同的发射端设备可以设置不同的最大发射功率,在此不做具体限定。
进一步可选地,所述发射功率的设定,还需要考虑通感一体化场景下的信号传输存在大尺度和小尺度衰落;需在根据上述关系得到的所述发射功率的基础上留出一定的功率余量,比如3dB,实际功率余量需要根据信道建模的情况设定,在此不做具体限定。
需要说明的是,在本申请的后续描述中发射功率的设置均需满足通信功能的发射功率要求、相关规定的最大发射功率要求、以及针对大尺度和小尺度衰落的功率余量,均不再赘述。
在本申请的至少一个实施例中,所述第一目标的回波信号质量包括下述至少一项:
第一目标的回波信号功率;
第一目标的回波信号噪声比SNR;
第一目标的回波信号干扰噪声比SINR;
第一目标的回波信号的参考信号接收功率RSRP;
第一目标的回波信号的参考信号接收质量RSRQ。
可选地第一目标的回波信号功率包括以下至少一项:
第一信号是感知主导信号或通信感知一体化信号,则所述第一目标的回波信号功率为回波信号的全部功率;
第一信号为通信主导信号或感知增强的通信主导信号,例如5G NR信号、Wi-Fi信号,则所述第一目标的回波信号功率为回波信号中的前导码(preamble)、和/或同步信号、和/或参考信号的功率;所述参考信号可以是解调参考信号(Demodulation referencesignals,DM-RS)、相位跟踪参考信号(Phase-tracking reference signal,PT-RS)、信道状态信息参考信号(Channel State Information Reference Signal,CSI-RS)、定位参考信号(Positioning Reference Signals,P-RS)、信道探测用参考信号(Sounding ReferenceSignal,SRS)等。
在本申请的至少一个实施例中,步骤701中第一设备根据所述第一目标的回波信号质量,确定第一参数调整信息;
第一设备根据第一目标的第一时刻回波信号质量,确定第一参数调整信息;
或者,
第一设备根据第二时刻时第一目标的距离预测值和所述第一目标的第一时刻回波信号质量,确定第一参数调整信息。
在本申请的至少一个实施例中,根据第一目标的回波信号质量进行第一参数的自适应调节的目标包括:
目标1,将所述第一目标的回波信号质量维持在第一预设回波质量附近。表述方式可以是Pr0±ΔPr,其中Pr0为所述预先设定的第一预设回波质量、ΔPr为允许的回波质量误差。
或者,目标2,将所述第一目标的回波信号质量维持在第一回波质量范围之内。预先设定的第一回波质量范围的表述方式可以是[Prmin,Prmax],其中Prmin为所述第一回波质量范围的下限值、Prmax为所述预先设定回波信号功率范围的上限值。
可选的,所述方法还包括:
根据第一条件,确定所述第一预设回波质量或所述第一回波质量范围;所述第一条件包括下述至少一项:
感知需求中感知指标要求的回波信号质量;
通感一体化应用中通信功能的通信质量所要求的发射信号功率所对应的回波信号质量;
通感一体化应用中通信功能干扰水平限制所要求的回波信号质量。
例如,第一预设回波质量为预设回波信号功率值时,该预设回波信号功率值的确定方法包括:
a)满足感知需求中感知指标的要求的回波信号功率值,或者,满足感知需求中感知指标要求并留有一定余量的回波信号功率值,所述感知指标要求可以是:感知精度、检测概率/虚警概率;
b)满足通感一体化应用中通信功能的通信质量所要求的发射信号功率所对应的回波信号功率值,和,干扰水平限制所要求的回波信号功率值。
再例如,第一回波质量范围为回波信号功率范围的情况下,该回波信号功率范围的下限值确定方法包括:
a)满足感知需求中感知指标要求的最低回波信号接收功率,所述感知指标要求可以是:感知精度、检测概率/虚警概率;
b)满足通感一体化应用中通信功能波束失败的临界发射信号功率值所对应的回波信号功率值。
该回波信号功率范围的上限值确定方法包括:
a)感知指标达到一定水平对应的回波信号功率,所述感知指标要求可以是:感知精度、检测概率/虚警概率;
b)满足通感一体化应用中通信功能干扰水平限制所要求的回波信号功率值。
在本申请的至少一个实施例中,所述第一设备根据第一目标的第一时刻回波信号质量,确定第一参数调整信息,包括:
在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一预设回波质量附近的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量以及所述第一预设回波质量,确定第一参数调整信息;
或者,
在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一回波质量范围之内的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量以及第一回波质量范围,确定第一参数调整信息。
其中,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量以及所述第一预设回波质量,确定第一参数调整信息,包括:
根据第一公式,确定第一参数的第一取值;所述第一公式为:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr0为所述第一预设回波质量;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量。
其中,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量以及第一回波质量范围,确定第一参数调整信息,包括:
根据第二公式,确定第一参数的第一取值;所述第二公式为:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量;
或者,在任何情况下,P为所述第一回波质量范围的上限回波质量和下限回波质量的算术平均值或几何平均值;则第二公式为Prmid为所述第一回波质量范围的上限回波质量和下限回波质量的算术平均值或几何平均值。其中,算术平均值为理解为(Prmax+Prmin)/2;几何平均值可以理解为/>/>
在本申请的至少一个实施例中,第一设备根据第二时刻时第一目标的距离预测值和所述第一目标的第一时刻回波信号质量,确定第一参数调整信息,包括:
在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一预设回波质量附近的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量、所述第一预设回波质量以及第二时刻时第一目标的距离预测值,确定第一参数调整信息;
或者,
在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一回波质量范围之内的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量、第一回波质量范围以及第二时刻时第一目标的距离预测值,确定第一参数调整信息。
可选地,对第二时刻的第一目标的距离进行预测建立在维持第一目标运动轨迹、通过预测第一目标在第二时刻的位置来得到第二时刻的距离预测值。
所述预测方法的前提假设是:在对第一目标进行跟踪时,由于通感一体化应用的典型目标(例如:车辆、行人等)的运动速度相对于感知的更新速率来说是低速目标,相邻两次雷达探测的目标状态变化较小。这里的目标状态变化较小主要是指目标RCS的变化较小,可以认为相邻两次或连续若干次的雷达探测中目标RCS几乎保持不变。满足这一情况有以下两个条件:一是目标的机动较小,即加速度较小,目标的位置和速度变化不大,可以采用卡尔曼滤波等线性滤波算法;二是感知信道特性(大尺度和小尺度衰落特性)变化不大,尤其是小尺度衰落特性变化不大。所述预测方法是设备实现内容,这里不做限制。
其中,所述根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量、所述第一预设回波质量以及第二时刻时第一目标的距离预测值,确定第一参数调整信息,包括:
根据第三公式,确定第一参数的第一取值;所述第三公式包括:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr0为所述第一预设回波质量;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量;R为单站雷达场景下第一时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离;R′为单站雷达场景下第二时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离预测值;Rt为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与发射端设备之间的距离;Rt′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与发射端设备之间的距离预测值;Rr为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与接收端设备之间的距离;Rr′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与接收端设备之间的距离预测值。
其中,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量、第一回波质量范围以及第二时刻时第一目标的距离预测值,确定第一参数调整信息,包括:
根据第四公式,确定所述第一参数的第一取值;所述第四公式包括:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量;R为单站雷达场景下第一时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离;R′为单站雷达场景下第二时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离预测值;Rt为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与发射端设备之间的距离;Rt′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与发射端设备之间的距离预测值;Rr为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与接收端设备之间的距离;Rr′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与接收端设备之间的距离预测值;
或者,在任何情况下,P为所述第一回波质量范围的上限回波质量和下限回波质量的算术平均值或几何平均值;则第四公式为或,/>Prmid为所述第一回波质量范围的上限回波质量和下限回波质量的算术平均值或几何平均值。其中,算术平均值为理解为(Prmax+Prmin)/2;几何平均值可以理解为/>
在本申请的至少一个实施例中,步骤701中根据所述第一目标的参数,确定第二时刻的第一参数调整信息之前,所述方法还包括:
根据所述第一目标的回波信号功率以及所述第一目标相对于收发设备的第一距离,确定所述第一目标的RCS;
或者,
根据所述第一目标的回波信号功率、所述第一目标相对于发射端设备的第二距离以及所述第一目标相对于接收端设备的第三距离,确定所述第一目标的RCS。
本申请实施例中,第一目标的RCS具体为第一目标的实时RCS;所述第一目标的实时RCS是根据目标信号实时回波功率和目标实时距离推算得到的;在通感一体化应用场景中,所述第一目标的实时RCS随第一目标与雷达的相对位置的变化而变化。同一目标在不同角度进行探测时,RCS具有一定的变化范围。例如,面包车在不同角度进行探测时,其RCS的范围大致为-5dBm2~25dBm2(载波频率26GHz);行人在不同角度进行探测时,其RCS的范围大致为-10dBm2~0dBm2(载波频率26GHz)。雷达截获第一目标后,可以由第一目标的回波信号功率和第一目标相对雷达的距离,推算出第一目标在当前观测下的实际RCS值。
例如,单站雷达场景下,根据回波信号功率和感知目标距离R推算出目标的实时RCS;再例如,双站雷达场景下,根据回波信号功率、目标相对发射机距离和目标相对接收机距离推算出目标的实时RCS。
需要说明的是,当回波信号包含多个目标的反射回波时,通过时延域和角度域滤波分辨出当前跟踪目标对应的回波信号分量,并以此计算当前跟踪目标的回波信号功率,从而推算出当前目标的RCS。
相应的,步骤701中根据所述第一目标的参数,确定第一参数调整信息包括:
单站雷达场景下,所述第一参数的第一取值与所述第一距离的4次方成正比,与第一目标的RCS成反比;
或者,
双站雷达场景下,所述第一参数的第一取值与所述第二距离和第三距离的乘积的平方成正比,与第一目标的RCS成反比。
需要说明的是,本发明实施例中提及的发射端设备和接收端设备在单站雷达场景下为一个设备,在双站雷达场景下为不同的设备。
进一步需要说明的是,本发明实施例中提及的第一时刻、第二时刻可以理解为至少一个第一感知帧、至少一个第二感知帧,信号的发射、接收和信号处理均是以感知帧为时间单位的;也就是说在同一个感知帧内信号的第一参数的取值不变,本申请实施例提供的发射功率和孔径增益的自适应调节方法调节的是下一感知帧内的发射信号的发射功率和孔径增益。
综上,在本申请实施例中,第一设备根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,自适应调节第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积,以在满足感知需求的同时优化系统的发射功率和孔径增益资源的分配,从而能够优化通信感知一体化系统的性能和功率资源的使用。
为了更清楚的描述本申请实施例提供的无线感知的参数确定方法,下面结合两个示例进行说明。
示例一,单站雷达的发射功率和孔径增益联合自适应
1.感知的初始时刻,发射端设备或感知功能网元根据感知需求中的感知目标参数、感知指标要求和感知先验信息,结合发射端设备的能力信息,设置感知信号配置参数;
所述发射端设备的能力信息包括:发射端设备的硬件配置、软件配置、当前的软硬件资源占用情况、以及当前占用发射端设备软硬件资源的业务类型和业务优先级信息;
所述感知目标参数包括以下至少一项:
距离/时延;
速度/多普勒;
角度。
所述感知指标包括以下至少一项:
测距/测角/测速分辨率;
测距/测角/测速精度;
测距/测角/测速范围;
感知目标RCS要求;
感知目标机动特性(加速度);
感知数据率(单位时间内感知目标参数的更新速率,单位:Hz);
检测概率/虚警概率;
所述感知先验信息的作用是缩小感知的时间/空间工作范围,包括以下至少一项:
感知目标参数相同、感知指标不同:先验信息的感知指标相比感知需求中的感知指标较差;例如,感知目标参数是距离,感知指标要求中的测距精度要求在cm量级,而感知先验信息中的距离精度在m量级;
感知目标参数不同:感知先验信息中给出了信息不是感知目标参数对应的信息;例如,感知目标参数是距离,感知先验信息给出的是目标角度。
所述感知信号配置参数包括以下至少一项:
信号频率、工作带宽;如果所述第一信号是OFDM信号,则还包括OFDM信号子载波间隔、感知信号在频域上间隔RE数、感知信号在时域上间隔的OFDM符号数;
发射/接收波束宽度、波束指向、波束扫描范围;
感知帧(也可以称为感知burst)持续时间;
脉冲信号的占空比和脉冲周期;
发射功率;
所述根据感知指标要求设置感知信号配置参数过程,包括以下至少一项:
根据测距分辨率要求设置工作带宽;
根据测角分辨率要求设置发射波束宽度与接收波束宽度;
根据测速分辨率要求设置感知burst持续时间;
根据测距范围要求设置OFDM信号在时域上间隔的OFDM符号数,或者,脉冲信号的占空比和脉冲周期;
根据测距范围、目标RCS、测距/测角/测速精度要求设置发射功率和发射/接收波束增益;
根据测角范围要求设置波束扫描范围;
根据测速范围要求设置OFDM信号的子载波间隔、频域上间隔RE数,或者,脉冲信号的脉冲周期。
2.发射端设备或感知功能网元根据感知需求中的感知精度要求和感知目标的典型RCS,结合感知分辨率,设置第一参数,进而设置发射功率和孔径增益。
在所述的单站雷达的发射功率和孔径增益的联合链路自适应调节方法中,由于发射与接收共孔径,只需根据初始第一参数配置发射功率和发射/接收孔径增益即可。
在第一参数确定后,发射端设备或感知功能网元根据资源配置优先级信息和发射端设备的能力信息,配置发射功率和孔径增益;
所述资源配置优先级信息由发射端设备或感知功能网元根据发射端设备的发射功率和天线阵元的配置情况、当前已有业务占用情况、感知需求中的感知业务优先级等信息从资源配置优先级信息表中选择,
所述资源配置优先级信息表,包括:功率优先和孔径优先两种情况:
功率优先:优先设置较大的发射功率,然后配置孔径增益,以满足第一参数;
孔径优先:优先设置较大的孔径增益,然后配置发射功率,以满足第一参数;
所述发射功率配置下限是满足通信功能要求的发射功率,所述发射功率配置上限是相关规定的最大发射功率与发射机硬件最大发射功率两者之间的较小值;
所述孔径增益配置下限是满足测角分辨率要求的天线孔径的孔径增益;所述孔径增益配置上限是天线阵列硬件的最大孔径增益,或者,当前可用天线阵列硬件资源,分为以下两种情况:
如果感知需求中指示的感知业务优先级信息高于发射端设备其他所有业务的优先级,则孔径增益配置上限是天线阵列硬件的最大孔径增益;
如果感知需求中指示的感知业务优先级信息不高于发射端设备其他所有业务的优先级,则孔径增益配置上限是当前可用天线阵列硬件资源的孔径增益;所述当前可用天线阵列硬件资源是优先级高于感知业务优先级的其他业务占用后剩余的天线阵列硬件资源。
3.发射端设备根据感知信号配置参数、发射功率和孔径增益设置生成并发射第一信号、并接收第一信号的目标反射回波信号,得到目标回波数据;如果感知信号配置参数、发射功率和孔径增益由感知功能网元设置,则在发射端设备生成第一信号之前,发射端设备还需接收感知信号配置参数、发射功率和孔径增益设置。
所述第一信号可以是下述任一种:
通信主导信号:如NR信号、LTE信号、Wi-Fi信号等;
感知主导信号:如雷达信号,包括:OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,正交频分复用技术)雷达信号(包括相位编码OFDM雷达信号)、LFM(线性调频)信号、简单脉冲串信号、相位编码雷达信号等;
感知增强的通信主导信号:例如为感知功能重新设计参考信号时频域密度的NR信号;
通信感知一体化信号:指专为通感一体化场景新设计的信号波形,可能包括:基于NR信号进行参考信号适用性设计的信号波形、多符号OFDM脉冲信号波形等。
所述第一信号的波形可以是连续波波形,也可以脉冲波形。
4.发射端设备得到目标回波数据后,目标回波数据的雷达信号处理包括以下三种情况之一:
1)发射端设备对目标回波数据进行雷达信号处理得到测量量;
2)发射端设备将目标回波数据发送至感知功能网元,由感知功能网元进行雷达信号处理得到测量量;
3)发射端设备进行雷达信号处理的部分运算得到低级测量量,并将低级测量量发送至感知功能网元,由感知功能网元进行雷达信号处理的剩余部分运算得到高级测量量。
所述雷达信号处理包括以下选项中的至少一项:
a)匹配滤波(脉冲压缩)处理,包括:
①将已知的发射信号序列分段生成匹配滤波器,对目标反射回波信号分段进行匹配滤波处理;
②将已知的发射信号对目标反射回波信号进行滑动滑窗相关处理。
b)一维FFT(快速傅里叶变换)处理:如果感知需求只要求感知目标的距离或者速度信息,则只需进行一维FFT处理;包括:
①快时间维一维FFT处理提取目标距离信息;
②慢时间维一维FFT处理提取目标速度信息;
c)二维FFT处理:如果感知需求要求感知目标的距离和速度信息,则需进行二维FFT处理,即快时间维FFT和慢时间维FFT;
d)三维FFT处理:如果感知需求要求感知目标的距离、速度和角度信息,则需进行三维FFT处理,即快时间维FFT、慢时间维FFT和角度维FFT;
e)角度滤波处理,提高角度感知精度;
所述测量量和测量量的等级划分包括以下内容中的一项多多项:
a)一级测量量:是指感知节点的接收机经过天线耦合、放大、下变频、滤波、AGC(自动增益控制)、A/D(模拟/数字)采样、数字下变频、数字滤波等过程后直接能够得到的测量量,包括:复数信号(包括I路和Q路)、信号幅度、信号相位、信号功率、极化信息等,以及上述测量量的门限检测结果、最大/最小值提取结果等;
b)二级测量量:是指一级测量量经过简单运算(包括:加减乘除、矩阵加减乘、矩阵转置、三角关系运算、平方根运算、幂次运算等,以及上述运算结果的门限检测结果、最大/最小值提取结果等)后能够得到的测量量,包括:幅度比值、相位差值,接收信号到达角(AOA)、发射信号离去角(AOD)、时延(距离)信息,距离差、角度差等;
c)三级测量量:指一级测量量和/或二级测量量经过复杂运算(包括:FFT/IFFT、DFT/IDFT、2D-FFT、3D-FFT、匹配滤波、自相关运算、小波变换、数字滤波等,以及上述运算结果的门限检测结果、最大/最小值提取结果等)后能够得到的测量量,包括:复数信号(或信号幅度、或信号相位)经过FFT(或IFFT)的运算结果或其最大值数据点、功率谱或其最大值数据点,多普勒频移(速度)、多普勒扩展,速度差,时延多普勒二维图或其最大值数据点、雷达一维成像图或其最大值数据点、雷达二维成像图或其最大值数据点、SAR成像图或其最大值数据点等。
所述测量量具有如下特征中的至少一项:
a)在不同的感知用例中,根据感知目标参数的不同,一级测量量、二级测量量、三级测量量均可能是最终的感知结果,也可能均不是最终的感知结果、需要进一步处理得到最终的感知结果
b)在不同的感知用例中,根据感知目标参数和感知方法的不同,可能只需要一级测量量(例如,基于简易信息聚合RSS的人/车流量监测),或者只需要一级测量量和二级测量量(例如,雷达测距),或者同时需要一级测量量、二级测量量和三级测量量(例如,雷达成像)。
c)在不同的感知场景中,根据执行感知过程的感知节点、感知功能网元、核心网、应用服务器等设备的运算能力,以及对感知指标的要求,各级测量量量可以在同一设备中运算得到,也可以在感知节点、感知功能网元、核心网、应用服务器中的不同设备中运算得到;例如:
①如果执行感知过程的感知节点的运算能力较强(如基站),且感知测量量的数据量较大(传输时间开销较大),且感知需求对感知时延的要求较高,则可以在感知节点完成二级测量量和/或三级测量量的运算,将运算结果发送给感知功能网元、核心网、应用服务器;
②如果执行感知过程的感知节点的运算能力较弱(如物联网终端),且感知测量量的数据量较大(传输时间开销较大),且感知需求对感知时延的要求不高但对感知精度的要求较高,则可以在感知节点完成一级测量量的运算,将运算结果发送给感知功能网元、核心网、应用服务器,由感知功能网元、核心网、应用服务器进行二级测量量和/或三级测量量的运算;
③如果感知测量量的数据量较小(传输时间开销较小),则可在核心网或应用服务器的调度下,可在感知节点或感知功能网元或核心网或应用服务器完成任何一级测量量的运算。
5.如果发射端设备或感知功能网元在所述雷达信号处理中检测出目标,则进入跟踪模式下的发射功率和孔径增益联合自适应方法得到第一参数调整信息,方法可以是:
1)根据目标回波信号质量进行第一参数的自适应调节;
所述目标回波信号质量可以是:目标回波信号功率、目标回波信号噪声比(SNR)、目标回波信号干扰噪声比(SINR)、参考信号接收功率(RSRP)、参考信号接收质量(RSRQ);
其中,所述回波的信号功率的获取方法,可以是:
基于回波信号快时间维FFT处理得到的时延一维图进行恒虚警检测(CFAR),以CFAR过门限的幅度最大样值点为目标样值点、以其幅度为目标信号幅度;
基于回波信号慢时间维FFT处理得到的多普勒一维图进行CFAR,以CFAR过门限的幅度最大样值点为目标样值点、以其幅度为目标信号幅度;
基于回波信号2D-FFT处理得到的时延-多普勒二维图进CFAR,以CFAR过门限的幅度最大样值点为目标样值点、以其幅度为目标信号幅度;
基于回波信号3D-FFT处理得到的时延-多普勒-角度三维图进行CFAR,以CFAR过门限的幅度最大样值点为目标样值点、以其幅度为目标信号幅度;
目标信号幅度的确定方法除以上的以CFAR过门限的幅度最大样值点为目标样值点以外,还可以是,以CFAR过门限的幅度最大样值点及其最邻近的若干个过门限样值点的均值作为目标信号幅度。
所述SNR/SINR的获取方法可以是:
基于回波信号快时间维FFT处理得到的时延一维图进行恒虚警检测(CFAR),以CFAR过门限的幅度最大样值点为目标样值点、以其幅度为目标信号幅度,以一维图中距离目标样值点位置±ε个样值点以外的所有样值点为干扰/噪声样值点、并统计其平均干扰/幅度为干扰/噪声信号幅度,最后以目标信号幅度和干扰/噪声信号幅度计算SNR/SINR;
基于回波信号慢时间维FFT处理得到的多普勒一维图进行CFAR,以CFAR过门限的幅度最大样值点为目标样值点、以其幅度为目标信号幅度,以一维图中距离目标样值点位置±η个样值点以外的所有样值点为干扰/噪声样值点、并统计其平均幅度为干扰/噪声信号幅度,最后以目标信号幅度和干扰/噪声信号幅度计算SNR/SINR;
基于回波信号2D-FFT处理得到的时延-多普勒二维图进CFAR,以CFAR过门限的幅度最大样值点为目标样值点、以其幅度为目标信号幅度,以二维图中距离目标样值点±ε(快时间维)和±η(慢时间维)个样值点以外的所有样值点为干扰/噪声样值点、并统计其平均幅度为干扰/噪声信号幅度,最后以目标信号幅度和干扰/噪声信号幅度计算SNR/SINR;
基于回波信号3D-FFT处理得到的时延-多普勒-角度三维图进行CFAR,以CFAR过门限的幅度最大样值点为目标样值点、以其幅度为目标信号幅度,以三维图中距离目标样值点±ε(快时间维)、±η(慢时间维)和±δ(角度维)个样值点以外的所有样值点为干扰/噪声样值点、并统计其平均幅度为干扰/噪声信号幅度,最后以目标信号幅度和干扰/噪声信号幅度计算SNR/SINR。
目标信号幅度的确定方法除以上的以CFAR过门限的幅度最大样值点为目标样值点以外,还可以是,以CFAR过门限的幅度最大样值点及其最邻近的若干个过门限样值点的均值作为目标信号幅度;
干扰/噪声样值点的确定方法还可以是根据上述确定的干扰/噪声样值点进一步筛选,筛选方法是:对于时延一维图,去除时延为0附近的若干个样值点,以剩下的干扰/噪声样值点作为噪声样值点;对于多普勒一维图,去除多普勒为0附近的若干个样值点,以剩下的干扰/噪声样值点为干扰/噪声样值点;对于时延-多普勒二维图,去除以时延为0附近若干个点、全部多普勒范围构成的条状范围的干扰/噪声样值点,以剩下的噪声样值点作为干扰/噪声样值点;对于时延-多普勒-角度三维图,去除以时间维0附件若干个点、全部多普勒范围和全部角度范围构成的切片状范围的干扰/噪声样值点,以剩下的干扰/噪声样值点作为干扰/噪声样值点。
2)根据目标的实时参数进行第一参数的自适应调节;
所述目标的实时参数包括:目标的实时距离、目标的实时RCS;
所述目标的实时RCS是根据目标信号实时回波功率和目标实时距离推算得到的;
所述推算目标RCS的计算过程可以由发射端设备完成;也可以是,发射端设备将感知测量量上报至感知功能网元,由感知功能网元执行所述计算过程。
可选地,如果雷达同时跟踪多个目标,则发射端设备或感知功能网元针对每个目标执行上述的第一参数的自适应过程,并分别得到对应每个目标的第一参数调整信息;或者,发射端设备或感知功能网元综合各目标参数,得到一个适用于多个目标的综合的第一参数调整信息。
6.发射端设备或感知功能网元根据第一参数调整信息,进行下一时刻的发射功率和孔径增益的设置,方法包括以下选项中的一个:
功率优先:同步骤2中所述优先使用较大的发射功率资源,则在第一参数增大和减小时首先调节孔径增益资源,直至达到可配置的上下限;
孔径优先:同步骤2中所述优先使用较大的孔径增益资源,则在第一参数增大或减小时首先调节发射功率资源,直至达到可配置的上下限;
所述发射功率可配置的下限是满足通信功能要求的发射功率,所述发射功率可配置的上限是相关规定的最大发射功率与发射机硬件最大发射功率两者之间的较小值;
所述天线孔径可配置的下限是满足测角分辨率要求的天线孔径的孔径增益,所述孔径增益可配置的上限是天线阵列硬件的最大孔径增益。
7.在跟踪模式下,发射端设备根据下一时刻的发射功率和孔径增益生成第一信号并执行下一时刻的感知过程,重复执行步骤3~步骤7,直至感知过程结束;
所述感知过程结束方法包括:
a)感知定时结束:感知时间长度达到感知需求中的感知时长要求,感知过程结束;
b)感知指标达标:感知需求中的特定感知指标达到要求,感知过程结束;例如,雷达成像场景下,以感知需求中的成像分辨率要求完成对感知需求中的成像范围的雷达成像操作;
c)波束失败:因目标被遮挡或目标运动处感知需求中的感知范围,感知回波信号功率或感知回波信号SNR无法达到感知需求中的相关要求,感知过程结束;
d)目标丢失:因目标运动特性(例如频繁加速减速,或频繁转弯)等原因,雷达无法建立对目标的稳定跟踪,雷达丢失对目标的跟踪,感知过程结束。
示例二,双站雷达的发射功率和孔径增益联合自适应
1.感知的初始时刻,根据感知需求中的感知目标参数、感知指标要求和感知先验信息,结合发射端设备和接收端设备的能力信息,设置感知信号配置参数;包括以下选项:
1)感知功能网元根据感知需求中的感知目标参数、感知指标要求和感知先验信息,结合获取的发射端设备和接收端设备的能力信息,设置感知信号配置参数,并发送给发射端设备和接收端设备;
2)发射端设备和接收端设备根据感知需求中的感知目标参数、感知指标要求和感知先验信息,结合各自的能力信息,设置感知信号配置参数中与各自相关的部分;
3)发射端设备和接收端设备两者之一根据感知需求中的感知目标参数、感知指标要求和感知先验信息,结合自身能力信息和获取的对方设备能力信息,设置感知感知信号配置参数,并发送给对方设备。
在发射端设备或接收端设备设置包含与对方设备相关的感知信号配置之前,发射端设备或接收端设备需与对方设备进行信息交互,获得对方设备的能力配置信息。
感知功能网元获取发射端设备和接收端设备的能力信息包括以下两种方式:
1)感知功能网元,或感知功能网元可访问的其他网络节点,预先存储有发射端设备和接收端设备的能力信息;
2)感知功能网元与发射端设备和接收端设备进行信息交互,发射端设备和接收端设备向感知功能网元上报自身的能力信息。
所述发射端设备和接收端设备的能力信息包括:发射端设备和接收端设备的硬件配置、软件配置、当前的软硬件资源占用情况、以及当前占用发射端设备和接收端设备软硬件资源的业务类型和业务优先级信息。
所述感知目标参数同示例一;
所述感知指标同示例一;
所述感知先验信息同示例一;
所述感知信号配置参数同示例一:
所述根据感知指标要求设置感知信号配置参数过程同示例一。
2.感知功能网元、或发射端设备、或接收端设备,根据感知需求中的感知精度要求和感知目标的典型RCS,结合感知分辨率,设置第一参数,进而设置发射功率和孔径增益。
对于发射端设备和接收端设备之间有通信直连的情况,可通过发射端设备与接收端设备之间通信信号的估算出感知信道单位长度的路径损耗,并应用该路径损耗、感知精度要求、典型目标RCS和作用距离,设置第一参数。
确定第一参数后,感知功能网元、或发射端设备、或接收端设备,根据资源配置优先级信息、发射端设备和接收端设备的能力信息,配置发射功率和孔径增益资源。
本步骤确定第一参数、配置发射功率和孔径增益的主体与第1步中设置感知信号配置参数的主体相同,即:
1)如果第1步中由感知功能网元设置感知信号配置参数,则本步骤仍然由感知功能网元确定第一参数、配置发射功率和孔径增益,并发送给发射端设备和接收端设备;
2)如果第1步中由发射端设备设置感知信号配置参数,则本步骤仍然由发射端设备确定第一参数、配置发射功率和孔径增益,并发送给接收端设备;
3)如果第1步中由接收端设备设置感知信号配置参数,则本步骤仍然由接收端设备确定第一参数、配置发射功率和孔径增益,并发送给发射端设备;
4)如果第1步中由发射端设备和接收端设备共同设置感知信号配置,则本步骤可由发射端设备或接收端设备确定第一参数、配置发射功率和孔径增益,并发送给对方设备。
所述资源配置优先级信息由执行配置发射功率和孔径增益的主体,根据发射端设备和接收端设备的能力信息、感知需求中感知业务优先级信息从资源配置优先级信息表中选择:
资源配置优先级分为功率优先和孔径优先两种情况:
功率优先:优先设置较大的发射功率,然后配置孔径增益资源,以满足初始第一参数;
孔径优先:优先设置较大的孔径增益,然后配置发射功率资源,以满足初始第一参数;
在双站雷达场景下,孔径增益分为发端孔径增益和收端孔径增益,因此资源配置优先级信息表一共包含以下6项内容,以配置优先级从高到低排序:
①发射功率、发端孔径增益、收端孔径增益;
②发射功率、收端孔径增益、发端孔径增益;
③发端孔径增益、发射功率、收端孔径增益;
④发端孔径增益、收端孔径增益、发射功率;
⑤收端孔径增益、发射功率、发端孔径增益;
⑥收端孔径增益、发端孔径增益、发射功率;
所述发射功率配置下限是满足通信功能要求的发射功率,所述发射功率配置上限是相关规定的最大发射功率与发射机硬件最大发射功率两者之间的较小值;
所述收端天线孔径配置下限是满足测角分辨率要求的天线孔径的孔径增益;所述发端孔径增益配置上限和收端孔径增益配置上限是天线阵列硬件的最大孔径增益,或者,当前可用天线阵列硬件资源,分为以下两种情况:
如果感知需求中指示的感知业务优先级信息高于其他所有业务的优先级,则孔径增益配置上限是天线阵列硬件的最大孔径增益;
如果感知需求中指示的感知业务优先级信息不高于其他所有业务的优先级,则孔径增益配置上限是当前可用天线阵列硬件资源的孔径增益;所述当前可用天线阵列硬件资源是优先级高于感知业务优先级的其他业务占用后剩余的天线阵列硬件资源。
3.发射端设备根据感知信号配置参数中与发射端设备相关的信息、发射功率和发射端孔径增益设置生成并发射第一信号;
接收端设备根据感知信号配置参数中与接收端设备相关的信息和接收端孔径增益配置接收波束并接收第一信号的目标反射回波信号,得到目标回波数据;
所述第一信号同示例一。
4.接收端设备得到目标回波数据后,雷达信号处理包括以下三种情况之一:
1)接收端设备对目标回波数据进行雷达信号处理得到测量量;
2)接收端设备将目标回波数据发送至感知功能网元,由感知功能网元进行雷达信号处理得到测量量;
3)接收端设备进行雷达信号处理的部分运算得到低级测量量,并将低级测量量发送至感知功能网元,由感知功能网元进行雷达信号处理的剩余部分运算得到高级测量量。
所述接收端设备将目标回波数据或低级测量量发送至感知功能网元的方法同步骤1中方法。
所述雷达信号处理同示例一;
所述测量量和测量量的等级划分同示例一;
所述测量量分级同示例一。
5.接收端设备或感知功能网元在所述雷达信号处理中检测出目标,则进入跟踪模式的自适应方法得到第一参数调整信息,包括以下选项之一:
1)接收端设备检测出目标,接收端设备执行链路自适应方法得到第一参数调整信息;
2)接收端设备检测出目标,接收端设备将目标参数(距离、速度、角度、目标回波信号质量等)发送至发射端设备,发射端设备执行链路自适应方法得到第一参数调整信息;
3)接收端设备检测出目标,接收端设备将目标参数(距离、速度、角度、目标回波信号质量等)发送至感知功能网元,感知功能网元执行链路自适应方法得到第一参数调整信息:
4)感知功能网元检测出目标、感知功能网元执行链路自适应方法得到第一参数调整信息。
接收端设备向感知功能网元发送目标参数的方法同第1步中方法。
所述第一参数调整信息包括以下选项之一:
1)下一时刻的第一参数值;
2)下一时刻第一参数值相对当前时刻第一参数值的比值;
3)下一时刻第一参数值相对当前时刻第一参数值的差异值。
执行链路自适应得到第一参数调整信息的具体方法可以是以下选项之一:
1)根据目标回波信号质量进行第一参数的链路自适应调节;
所述目标回波信号质量可以是:目标回波信号功率、目标回波信号噪声比(SNR)、目标回波信号干扰噪声比(SINR)、参考信号接收功率(RSRP)、参考信号接收质量(RSRQ);
所述回波信号功率的获取方法同示例一;
所述SNR的获取方法同示例一。
2)根据目标实时参数进行发射功率和孔径增益的联合链路自适应调节;
所述目标实时参数包括:目标实时距离、目标实时RCS;
所述目标实时RCS是根据目标信号实时回波功率和目标实时距离推算得到的。
可选地,如果雷达同时跟踪多个目标,则接收端设备、或发送端设备、或感知功能网元针对每个目标执行上述的第一参数的链路自适应过程,并分别得到对应每个目标的第一参数调整信息;或者,接收端设备、或发射端设备、或感知功能网元综合各目标参数,得到一个适用于多个目标的综合的第一参数调整信息。
6.接收端设备、或发射端设备、或感知功能网元,根据第一参数调整信息,按照资源配置优先级信息、发射端设备和接收端设备的能力信息,按照资源配置优先级信息中发射功率、发射端孔径增益、接收端孔径增益的优先级由低到高进行调节,进行发射功率和孔径增益配置,同第2步所述方法,包括以下选项之一:
1)接收端设备得到第一参数调整信息,接收端设备配置发射功率和孔径增益后发送至发射端设备:
2)接收端设备得到第一参数调整信息,并将第一参数调整信息发送至发射端设备,发射端设备配置发射功率和孔径增益后发送至接收端设备;
3)接收端设备得到第一参数调整信息,并将第一参数调整信息发送至感知功能网元,感知功能网元配置发射功率和孔径增益后发送至发射端设备和接收端设备;
4)发射端设备得到第一参数调整信息,发射端设备配置发射功率和孔径增益后发送至接收端设备;
5)发射端设备得到第一参数调整信息,并将第一参数调整信息发送至感知功能网元,感知功能网元配置发射功率和孔径增益后发送至发射端设备和接收端设备;
6)感知功能网元得到第一参数调整信息,感知功能网元配置发射功率和孔径增益后发送至发射端设备和接收端设备。
发射端设备和接收端设备发送信息的方法同步骤3中方法。
7.发射端设备根据下一时刻的发射功率和孔径增益调整第一信号的发射,接收端设备根据下一时刻的孔径增益调整第一信号的回波信号的接收,发射端设备和接收端设备执行下一时刻的感知过程,重复执行步骤3~步骤7,直至感知过程结束;
所述感知过程结束方法同示例一。
本申请实施例提供的无线感知的参数确定方法,执行主体可以为无线感知的参数确定装置。本申请实施例中以无线感知的参数确定装置执行无线感知的参数确定方法为例,说明本申请实施例提供的无线感知的参数确定装置。
请参见图8,图8为本申请实施例提供的无线感知的参数确定装置800的结构示意图,应用于第一设备的装置包括:
第一确定模块801,用于根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,确定第一参数调整信息;所述第一参数调整信息用于指示第二时刻的信号发送及回波信号接收;
其中,所述第一设备对第一时刻发送的所述第一信号的回波信号进行检测得到所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;或者,第一设备从第二设备接收所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数,由第二设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到的第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;
其中,所述第二时刻在所述第一时刻之后;第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积;所述第一目标的参数包括:所述第一目标的雷达截面积RCS和所述第一目标的距离信息的至少一项。
作为一个可选实施例,在所述第一设备为发射端设备的情况下,所述装置还包括:
第一发送模块,用于向接收端设备或感知功能网元发送所述第一参数调整信息;
或者,在所述第一设备为接收端设备的情况下,所述装置还包括:
第二发送模块,用于向发射端设备或感知功能网元发送所述第一参数调整信息;
或者,在所述第一设备为感知功能网元的情况下,所述装置还包括:
第三发送模块,用于向发射端设备或接收端设备发送所述第一参数调整信息。
作为一个可选实施例,所述第一参数调整信息包括下述任意一项:
第一参数的第一取值;
第一参数的第一取值相对于第一参数的第二取值的比值;
第一参数的第一取值相对于第一参数的第二取值的差异值;
其中,所述第一参数的第二取值由第一时刻的信号发送对应的发射功率和发射端孔径增益以及回波信号接收对应的接收端孔径增益确定。
作为一个可选实施例,所述装置还包括:
第二确定模块,用于根据所述第一参数调整信息,确定第一参数的第一取值;
第一配置模块,用于根据第一参数的第一取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;
其中,所述能力信息包括:对应设备当前可用的发射功率配置和天线阵列配置的信息集合。
作为一个可选实施例,在所述第一设备为发射端设备的情况下,所述装置还包括:
第四发送模块,用于向接收端设备发送配置的接收端孔径增益;
或者,在所述第一设备为接收端设备的情况下,所述装置还包括:
第五发送模块,用于向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益;
或者,在所述第一设备为感知功能网元的情况下,所述装置还包括:
第六发送模块,用于向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,向接收端设备发送接收端孔径增益。
作为一个可选实施例,在所述第一设备为发射端设备的情况下,所述装置还包括:
第七发送模块,用于根据配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,发送第一信号。
作为一个可选实施例,在所述第一设备为接收端设备的情况下,所述装置还包括:
第一接收模块,用于根据配置的接收端孔径增益,接收第一信号的回波信号。
作为一个可选实施例,所述第一配置模块包括:
第一配置子模块,用于根据第一参数的第一取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,按照功率优先方式或孔径优先方式配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;
其中,所述功率优先方式包括:优先配置发射功率来满足第一参数的要求,若发射功率达到配置的功率区间上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述孔径优先方式包括:优先配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求,若发射端孔径增益和/或接收端孔径增益达到孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射功率来满足第一参数的要求。
作为一个可选实施例,配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益的方式包括:发射端孔径增益优先或接收端孔径增益优先;
其中,所述发射端孔径增益优先包括:优先配置发射端孔径增益,若发射端孔径增益配置达到发射端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述接收端孔径增益优先包括:优先配置接收端孔径增益,若接收端孔径增益配置达到接收端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益来满足第一参数的要求。
作为一个可选实施例,所述第一目标的回波信号质量包括下述至少一项:
第一目标的回波信号功率;
第一目标的回波信号噪声比;
第一目标的回波信号干扰噪声比;
第一目标的回波信号的参考信号接收功率;
第一目标的回波信号的参考信号接收质量。
作为一个可选实施例,所述第一确定模块包括:
第一确定子模块,用于根据第一目标的第一时刻回波信号质量,确定第一参数调整信息;
或者,
第二确定子模块,用于根据第二时刻时第一目标的距离预测值和所述第一目标的第一时刻回波信号质量,确定第一参数调整信息。
作为一个可选实施例,所述第一确定子模块包括:
第一确定单元,用于在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一预设回波质量附近的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量以及所述第一预设回波质量,确定第一参数调整信息;
或者,
第二确定单元,用于在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一回波质量范围之内的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量以及第一回波质量范围,确定第一参数调整信息。
作为一个可选实施例,所述第一确定单元包括:
第一确定子单元,用于根据第一公式,确定第一参数的第一取值;所述第一公式为:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr0为所述第一预设回波质量;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量。
作为一个可选实施例,所述第二确定单元包括:
第二确定子单元,用于根据第二公式,确定第一参数的第一取值;所述第二公式为:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量;
在所述第一目标的第一时刻回波信号质量大于所述第一回波质量范围的上限回波质量的情况下,P为所述第一回波质量范围的上限回波质量;或者,
在所述第一目标的第一时刻回波信号质量小于所述第一回波质量范围的下限回波质量的情况下,P为所述第一回波质量范围的下限回波质量;或者,
P为所述第一回波质量范围的上限回波质量和下限回波质量的算术平均值或几何平均值。
作为一个可选实施例,所述第二确定子模块包括:
第三确定单元,用于在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一预设回波质量附近的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量、所述第一预设回波质量以及第二时刻时第一目标的距离预测值,确定第一参数调整信息;
或者,
第四确定单元,用于在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一回波质量范围之内的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量、第一回波质量范围以及第二时刻时第一目标的距离预测值,确定第一参数调整信息。
作为一个可选实施例,所述第三确定单元包括:
第三确定子单元,用于根据第三公式,确定第一参数的第一取值;所述第三公式包括:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr0为所述第一预设回波质量;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量;R为单站雷达场景下第一时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离;R′为单站雷达场景下第二时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离预测值;Rt为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与发射端设备之间的距离;Rt′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与发射端设备之间的距离预测值;Rr为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与接收端设备之间的距离;Rr′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与接收端设备之间的距离预测值。
作为一个可选实施例,所述第四确定单元包括:
第四确定子单元,用于根据第四公式,确定所述第一参数的第一取值;所述第四公式包括:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量;R为单站雷达场景下第一时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离;R′为单站雷达场景下第二时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离预测值;Rt为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与发射端设备之间的距离;Rt′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与发射端设备之间的距离预测值;Rr为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与接收端设备之间的距离;Rr′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与接收端设备之间的距离预测值;
在所述第一目标的第一时刻回波信号质量大于所述第一回波质量范围的上限回波质量的情况下,P为所述第一回波质量范围的上限回波质量;或者,
在所述第一目标的第一时刻回波信号质量小于所述第一回波质量范围的下限回波质量的情况下,P为所述第一回波质量范围的下限回波质量;或者,
P为所述第一回波质量范围的上限回波质量和下限回波质量的算术平均值或几何平均值。
作为一个可选实施例,所述装置还包括:
第三确定模块,用于根据所述第一目标的回波信号功率以及所述第一目标相对于收发设备的第一距离,确定所述第一目标的RCS;
或者,用于根据所述第一目标的回波信号功率、所述第一目标相对于发射端设备的第二距离以及所述第一目标相对于接收端设备的第三距离,确定所述第一目标的RCS。
作为一个可选实施例,所述装置还包括:
第四确定模块,用于根据第一条件,确定所述第一预设回波质量或所述第一回波质量范围;所述第一条件包括下述至少一项:
感知需求中感知指标要求的回波信号质量;
通感一体化应用中通信功能的通信质量所要求的发射信号功率所对应的回波信号质量;
通感一体化应用中通信功能干扰水平限制所要求的回波信号质量。
在本申请实施例中,第一设备根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,自适应调节第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积,以在满足感知需求的同时优化系统的发射功率和孔径增益资源的分配,从而能够优化通信感知一体化系统的性能和功率资源的使用。
需要说明的是,本申请实施例提供的无线感知的参数确定装置是能够执行上述无线感知的参数确定方法的装置,则上述无线感知的参数确定方法的所有实施例均适用于该装置,且均能达到相同或相似的有益效果。
请参见图9,图9为本申请实施例提供的无线感知的参数确定装置900的结构示意图,应用于第三设备的设备包括:
第五确定模块901,用于根据感知需求中包括的感知目标的雷达截面积RCS以及雷达探测的最大作用距离,确定第一参数的初始取值;
其中,第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积。
作为一个可选实施例,所述装置还包括:
第二配置模块,用于根据所述第一参数的初始取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益。
其中,所述能力信息包括:对应设备当前可用的发射功率配置和天线阵列配置的信息集合。
作为一个可选实施例,所述第二配置模块包括:
第二配置子模块,用于根据第一参数的初始取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,按照功率优先方式或孔径优先方式配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;
其中,所述功率优先方式包括:优先配置发射功率来满足第一参数的要求,若发射功率达到配置的功率区间上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述孔径优先方式包括:优先配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求,若发射端孔径增益和/或接收端孔径增益达到孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射功率来满足第一参数的要求。
作为一个可选实施例,配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益的方式包括:发射端孔径增益优先或接收端孔径增益优先;
其中,所述发射端孔径增益优先包括:优先配置发射端孔径增益,若发射端孔径增益配置达到发射端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述接收端孔径增益优先包括:优先配置接收端孔径增益,若接收端孔径增益配置达到接收端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益来满足第一参数的要求。
作为一个可选实施例,在所述第三设备为发射端设备的情况下,所述装置还包括:
第八发送模块,用于向接收端设备发送配置的接收端孔径增益;
或者,在所述第三设备为接收端设备的情况下,所述装置还包括:
第九发送模块,用于向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益;
或者,在所述第三设备为感知功能网元的情况下,所述装置还包括:
第十发送模块,用于向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,向接收端设备发送配置的接收端孔径增益。
作为一个可选实施例,在所述第一设备为发射端设备的情况下,所述装置还包括:
第十一发送模块,用于根据配置的第一信号的发射功率以及发射端孔径增益发射第一信号。
作为一个可选实施例,在所述第三设备为接收端设备的情况下,所述装置还包括:
第二接收模块,用于根据配置的接收端孔径增益,接收第一信号的回波信号。
本申请实施例中第三设备在搜索模式下根据感知需求自适应调节第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积,以在满足感知需求的同时优化系统的发射功率和孔径增益资源的分配,从而能够优化通信感知一体化系统的性能和功率资源的使用。
需要说明的是,本申请实施例提供的无线感知的参数确定装置是能够执行上述无线感知的参数确定方法的装置,则上述无线感知的参数确定方法的所有实施例均适用于该装置,且均能达到相同或相似的有益效果。
本申请实施例中的无线感知的参数确定装置可以是电子设备,例如具有操作系统的电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,终端可以包括但不限于上述所列举的终端11的类型,其他设备可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage,NAS)等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的无线感知的参数确定装置能够实现图1至图7的方法实施例实现的各个过程,并达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
可选的,如图10所示,本申请实施例还提供一种通信设备1000,包括处理器1001和存储器1002,存储器1002上存储有可在所述处理器1001上运行的程序或指令,例如,该通信设备1000为第一设备时,该程序或指令被处理器1001执行时实现上述无线感知的参数确定方法实施例的各个步骤,且能达到相同的技术效果。该通信设备1000为第三设备时,该程序或指令被处理器1001执行时实现上述无线感知的参数确定方法实施例的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本申请实施例还提供一种通信设备,包括处理器和通信接口,所述处理器用于根据所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数,确定第一参数调整信息;所述第一参数调整信息用于指示第二时刻的信号发送及回波信号接收;其中,所述第二时刻在所述第一时刻之后;第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积;所述第一目标的参数包括:所述第一目标的雷达截面积RCS和所述第一目标的距离信息的至少一项;或,所述处理器用于根据感知需求中包括的感知目标的雷达截面积RCS以及雷达探测的最大作用距离,确定第一参数的初始取值;其中,第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积。该通信设备实施例与上述第一设备方法实施例或第三设备方法实施例对应,上述方法实施例的各个实施过程和实现方式均可适用于该通信设备实施例中,且能达到相同的技术效果。
具体地,本申请实施例还提供了一种通信设备。如图11所示,该网络侧设备1100包括:天线111、射频装置112、基带装置113、处理器114和存储器115。天线111与射频装置112连接。在上行方向上,射频装置112通过天线111接收信息,将接收的信息发送给基带装置113进行处理。在下行方向上,基带装置113对要发送的信息进行处理,并发送给射频装置112,射频装置112对收到的信息进行处理后经过天线111发送出去。
以上实施例中网络侧设备执行的方法可以在基带装置113中实现,该基带装置113包括基带处理器。
基带装置113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11所示,其中一个芯片例如为基带处理器,通过总线接口与存储器115连接,以调用存储器115中的程序,执行以上方法实施例中所示的网络设备操作。
该网络侧设备还可以包括网络接口116,该接口例如为通用公共无线接口(commonpublic radio interface,CPRI)。
具体地,本发明实施例的网络侧设备1100还包括:存储在存储器115上并可在处理器114上运行的指令或程序,处理器114调用存储器115中的指令或程序执行图8或图9所示各模块执行的方法,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有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述无线感知的参数确定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终端中的处理器。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ROM、随机存取存储器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,实现上述无线感知的参数确定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。
本申请实施例另提供了一种计算机程序/程序产品,所述计算机程序/程序产品被存储在存储介质中,所述计算机程序/程序产品被至少一个处理器执行以实现上述无线感知的参数确定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。
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计算机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 (31)
1.一种无线感知的参数确定方法,其特征在于,包括:
第一设备根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,确定第一参数调整信息;所述第一参数调整信息用于指示第二时刻的信号发送及回波信号接收;
其中,所述第一设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;或者,第一设备从第二设备接收所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数,由第二设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到的第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;
其中,所述第二时刻在所述第一时刻之后;第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积;所述第一目标的参数包括:所述第一目标的雷达截面积RCS和所述第一目标的距离信息的至少一项。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一设备为发射端设备的情况下,所述方法还包括:
发射端设备向接收端设备或感知功能网元发送所述第一参数调整信息;
或者,在所述第一设备为接收端设备的情况下,所述方法还包括:
接收端设备向发射端设备或感知功能网元发送所述第一参数调整信息;
或者,在所述第一设备为感知功能网元的情况下,所述方法还包括:
感知功能网元向发射端设备或接收端设备发送所述第一参数调整信息。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一参数调整信息包括下述任意一项:
第一参数的第一取值;
第一参数的第一取值相对于第一参数的第二取值的比值;
第一参数的第一取值相对于第一参数的第二取值的差异值;
其中,所述第一参数的第二取值由第一时刻的信号发送对应的发射功率和发射端孔径增益以及回波信号接收对应的接收端孔径增益确定。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
第一设备根据所述第一参数调整信息,确定第一参数的第一取值;
第一设备根据第一参数的第一取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;
其中,所述能力信息包括:对应设备当前可用的发射功率配置和天线阵列配置的信息集合。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述第一设备为发射端设备的情况下,所述方法还包括:
发射端设备向接收端设备发送配置的接收端孔径增益;
或者,在所述第一设备为接收端设备的情况下,所述方法还包括:
接收端设备向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益;
或者,在所述第一设备为感知功能网元的情况下,所述方法还包括:
感知功能网元向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,向接收端设备发送接收端孔径增益。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述第一设备为发射端设备的情况下,所述方法还包括:
发射端设备根据配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,发送第一信号。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述第一设备为接收端设备的情况下,所述方法还包括:
接收端设备根据配置的接收端孔径增益,接收第一信号的回波信号。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第一设备根据第一参数的第一取值,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益,包括:
所述第一设备根据第一参数的第一取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,按照功率优先方式或孔径优先方式配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;
其中,所述功率优先方式包括:优先配置发射功率来满足第一参数的要求,若发射功率达到配置的功率区间上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述孔径优先方式包括:优先配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求,若发射端孔径增益和/或接收端孔径增益达到孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射功率来满足第一参数的要求。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益的方式包括:发射端孔径增益优先或接收端孔径增益优先;
其中,所述发射端孔径增益优先包括:优先配置发射端孔径增益,若发射端孔径增益配置达到发射端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述接收端孔径增益优先包括:优先配置接收端孔径增益,若接收端孔径增益配置达到接收端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益来满足第一参数的要求。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一目标的回波信号质量包括下述至少一项:
所述第一目标的回波信号功率;
所述第一目标的回波信号噪声比;
所述第一目标的回波信号干扰噪声比;
所述第一目标的回波信号的参考信号接收功率;
所述第一目标的回波信号的参考信号接收质量。
11.根据权利要求1或10所述的方法,其特征在于,所述第一设备根据所述第一目标的回波信号质量,确定第二时刻的第一参数调整信息;
第一设备根据第一目标的第一时刻回波信号质量,确定第一参数调整信息;
或者,
第一设备根据第二时刻时第一目标的距离预测值和所述第一目标的第一时刻回波信号质量,确定第一参数调整信息。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述第一设备根据第一目标的第一时刻回波信号质量,确定第一参数调整信息,包括:
在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一预设回波质量附近的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量以及所述第一预设回波质量,确定第一参数调整信息;
或者,
在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一回波质量范围之内的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量以及第一回波质量范围,确定第一参数调整信息;
其中,所述第一参数的第二取值由第一时刻的信号发送对应的发射功率和发射端孔径增益以及回波信号接收对应的接收端孔径增益确定。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量以及第一回波质量范围,确定第一参数调整信息,包括:
根据第二公式,确定第一参数的第一取值;所述第二公式为:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量;
在所述第一目标的第一时刻回波信号质量大于所述第一回波质量范围的上限回波质量的情况下,P为所述第一回波质量范围的上限回波质量;或者,
在所述第一目标的第一时刻回波信号质量小于所述第一回波质量范围的下限回波质量的情况下,P为所述第一回波质量范围的下限回波质量;或者,
P为所述第一回波质量范围的上限回波质量和下限回波质量的算术平均值或几何平均值。
15.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,第一设备根据第二时刻时第一目标的距离预测值和所述第一目标的第一时刻回波信号质量,确定第一参数调整信息,包括:
在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一预设回波质量附近的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量、所述第一预设回波质量以及第二时刻时第一目标的距离预测值,确定第一参数调整信息;
或者,
在确定将所述第一目标的回波信号质量维持在第一回波质量范围之内的情况下,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量、第一回波质量范围以及第二时刻时第一目标的距离预测值,确定第一参数调整信息。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量、所述第一预设回波质量以及第二时刻时第一目标的距离预测值,确定第一参数调整信息,包括:
根据第三公式,确定第一参数的第一取值;所述第三公式包括:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr0为所述第一预设回波质量;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量;R为单站雷达场景下第一时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离;R′为单站雷达场景下第二时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离预测值;Rt为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与发射端设备之间的距离;Rt′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与发射端设备之间的距离预测值;Rr为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与接收端设备之间的距离;Rr′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与接收端设备之间的距离预测值。
17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,根据第一参数的第二取值、第一目标的第一时刻回波信号质量、第一回波质量范围以及第二时刻时第一目标的距离预测值,确定第一参数调整信息,包括:
根据第四公式,确定所述第一参数的第一取值;所述第四公式包括:
其中,C′为第一参数的第一取值;C为第一参数的第二取值;Pr为第一目标的第一时刻回波信号质量;R为单站雷达场景下第一时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离;R′为单站雷达场景下第二时刻时第一目标与信号收发设备之间的距离预测值;Rt为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与发射端设备之间的距离;Rt′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与发射端设备之间的距离预测值;Rr为双站雷达场景下第一时刻时第一目标与接收端设备之间的距离;Rr′为双站雷达场景下第二时刻时第一目标与接收端设备之间的距离预测值;
在所述第一目标的第一时刻回波信号质量大于所述第一回波质量范围的上限回波质量的情况下,P为所述第一回波质量范围的上限回波质量;或者,
在所述第一目标的第一时刻回波信号质量小于所述第一回波质量范围的下限回波质量的情况下,P为所述第一回波质量范围的下限回波质量;或者,
P为所述第一回波质量范围的上限回波质量和下限回波质量的算术平均值或几何平均值。
18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一目标的参数,确定第一参数调整信息之前,所述方法还包括:
根据所述第一目标的回波信号功率以及所述第一目标相对于收发设备的第一距离,确定所述第一目标的RCS;
或者,
根据所述第一目标的回波信号功率、所述第一目标相对于发射端设备的第二距离以及所述第一目标相对于接收端设备的第三距离,确定所述第一目标的RCS。
19.根据权利要求12或15所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据第一条件,确定所述第一预设回波质量或所述第一回波质量范围;所述第一条件包括下述至少一项:
感知需求中感知指标要求的回波信号质量;
通感一体化应用中通信功能的通信质量所要求的发射信号功率所对应的回波信号质量;
通感一体化应用中通信功能干扰水平限制所要求的回波信号质量。
20.一种无线感知的参数确定方法,其特征在于,包括:
第三设备根据感知需求中包括的感知目标的雷达截面积RCS以及雷达探测的最大作用距离,确定第一参数的初始取值;
其中,第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
第三设备根据所述第一参数的初始取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;
其中,所述能力信息包括:对应设备当前可用的发射功率配置和天线阵列配置的信息集合。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,第三设备根据所述第一参数的初始取值,配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益,包括:
第三设备根据第一参数的初始取值、发射端设备的能力信息以及接收端设备的能力信息,按照功率优先方式或孔径优先方式配置第一信号的发射功率、发射端孔径增益以及接收端孔径增益;
其中,所述功率优先方式包括:优先配置发射功率来满足第一参数的要求,若发射功率达到配置的功率区间上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述孔径优先方式包括:优先配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益来满足第一参数的要求,若发射端孔径增益和/或接收端孔径增益达到孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射功率来满足第一参数的要求。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,配置发射端孔径增益和/或接收端孔径增益的方式包括:发射端孔径增益优先或接收端孔径增益优先;
其中,所述发射端孔径增益优先包括:优先配置发射端孔径增益,若发射端孔径增益配置达到发射端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置接收端孔径增益来满足第一参数的要求;
所述接收端孔径增益优先包括:优先配置接收端孔径增益,若接收端孔径增益配置达到接收端孔径增益上限值仍不能满足第一参数的要求,再通过配置发射端孔径增益来满足第一参数的要求。
24.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,在所述第三设备为发射端设备的情况下,所述方法还包括:
发射端设备向接收端设备发送配置的接收端孔径增益;
或者,在所述第三设备为接收端设备的情况下,所述方法还包括:
接收端设备向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益;
或者,在所述第三设备为感知功能网元的情况下,所述方法还包括:
感知功能网元向发射端设备发送配置的第一信号的发射功率和发射端孔径增益,向接收端设备发送配置的接收端孔径增益。
25.根据权利要求21或24所述的方法,其特征在于,在所述第三设备为发射端设备的情况下,所述方法还包括:
发射端设备根据配置的第一信号的发射功率以及发射端孔径增益发射第一信号。
26.根据权利要求21或24所述的方法,其特征在于,在所述第三设备为接收端设备的情况下,所述方法还包括:
接收端设备根据配置的接收端孔径增益,接收第一信号的回波信号。
27.一种无线感知的参数确定装置,应用于第一设备,其特征在于,包括:
第一确定模块,用于根据第一目标的回波信号质量或第一目标的参数,确定第一参数调整信息;所述第一参数调整信息用于指示第二时刻的信号发送及回波信号接收;
其中,所述第一设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;或者,第一设备从第二设备接收所述第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数,由第二设备对第一时刻发送的第一信号的回波信号进行检测得到的第一目标的回波信号质量或所述第一目标的参数;
其中,所述第二时刻在所述第一时刻之后;第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积;所述第一目标的参数包括:所述第一目标的雷达截面积RCS和所述第一目标的距离信息的至少一项。
28.一种无线感知的参数确定装置,应用于第三设备,其特征在于,包括:
第五确定模块,用于根据感知需求中包括的感知目标的雷达截面积RCS以及雷达探测的最大作用距离,确定第一参数的初始取值;
其中,第一参数的取值由第一乘积确定,所述第一乘积为:第一信号的发射功率、发射端孔径增益和接收端孔径增益的乘积。
29.一种第一设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储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19任一项所述的无线感知的参数确定方法的步骤。
30.一种第三设备,其特征在于,包括处理器和存储器,所述存储器存储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20至26任一项所述的无线感知的参数确定方法的步骤。
31.一种可读存储介质,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1-19任一项所述的无线感知的参数确定方法,或者实现如权利要求20至26任一项所述的无线感知的参数确定方法的步骤。
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