CN117015960A - 用于具有带通采样的高分辨率子带编码的时频波形雷达系统的发射机和接收机 - Google Patents

用于具有带通采样的高分辨率子带编码的时频波形雷达系统的发射机和接收机 Download PDF

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Abstract

一种装置(116)包括：处理器(340)、接收机(1100)和可操作地连接于处理器(340)和接收机(1100)的至少一个发射机(900)。所述至少一个发射机(900)用于生成多带信道信号(所述多带信道信号在时域中按顺序生成)，基于所述多带信道信号调制一组载波频率，并在所述时域中按顺序发射子信道编码的正交频分复用(OFDM)信号。

Description

用于具有带通采样的高分辨率子带编码的时频波形雷达系统 的发射机和接收机
技术领域
本公开总体上涉及雷达系统技术。更具体地，本公开涉及下一代雷达系统中的带通采样的软件定义的无线电。
背景技术
无线通信系统中天线阵列的设计是例如在三维成像、定位(localization)和位置确定(positioning)中提供更高性能的最重要因素之一。基于多输入多输出(MIMO)的合成孔径天线阵列采用多个天线来发射和接收正交波形。这种合成孔径天线阵列和波束成形可用于雷达和激光雷达图像处理、工业自动化的成像/位置确定/定位、机器人视觉、通信系统的定位和位置确定以及移动设备和通信系统的天线阵列设计。
本公开提供了新的波形，例如正交频分复用(orthogonal frequency divisionmultiplexing,OFDM)和码分多址(CDMA)、具有模拟/数字波束成形的MIMO天线、波束和载波分配、3D/4D成像以及用于下一代雷达系统的同时通信和雷达。此外，本公开提供了下一代雷达系统实施方式的新架构。
公开内容
本公开提供了一种用于高分辨率雷达的子带编码的(sub-band coded)OFDM的方法和装置。
在一个实施例中，提供了一种装置。所述装置包括处理器；接收机；和至少一个发射机，其可操作地连接到处理器和接收机。所述至少一个发射机被配置成生成多带信道信号(multi-band channel signal)(所述多带信道信号在时域中按顺序生成)，基于所述多带信道信号调制一组载波频率，并在所述时域中按顺序发射子信道编码的正交频分复用(OFDM)信号。
在另一实施例中，提供了一种装置的方法。所述方法包括：生成多带信道信号，所述多带信道信号在时域中按顺序生成；基于所述多带信道信号调制一组载波频率；和在所述时域中按顺序发射子信道编码的正交频分复用(OFDM)信号。
由于高分辨率雷达系统需要宽带信号，因此提供了使用带通采样和子带信号处理的具有成本效益的实现方法。
根据以下附图、描述和权利要求，其他技术特征对于本领域技术人员而言会是很明显的。
在执行下文的具体实施方式之前，对贯穿本专利文件使用的某些单词和短语进行定义可能是有利的。术语“耦合”及其衍生词是指两个或多个要素之间的任何直接或间接通信，无论这些要素是否彼此物理接触。术语“发射”、“接收”和“通信”以及它们的衍生词包括直接和间接通信。术语“包含”和“包括”以及它们的衍生词，意指不受限制的包括。术语“或”具有包容性，意指和/或。短语“与……相关联”及其衍生词意指包括、被包含在……内、与……互相连接、包含、被包含在……内、连接到或与……连接、耦合到或与……耦合、可与……通信、与……合作、交错、并置、接近、绑定到或与……绑定、具有、具有……属性、关系到或与……有关系等等。术语“控制器”意指控制至少一个操作的任何设备、系统或其部分。这样的控制器可以通过硬件或者硬件和软件和/或固件的组合来实现。与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式或分布式的，无论是本地的还是远程的。短语“……中的至少一个”在与项目列表一起使用时，意指可以使用一个或更多个所列项目的不同组合，并且可能只需要列表中的一个项目。例如“A、B和C中的至少一者”包括以下任意组合：A、B、C、A和B、A和C、B和C、以及A和B和C。
此外，以下描述的各种功能可以由一个或更多个计算机程序来实现或支持，每个计算机程序由计算机可读程序代码形成，并体现在计算机可读介质中。术语“应用”和“程序”是指适于以合适的计算机可读程序代码中实现的一个或更多个计算机程序、软件组件、指令集合、过程、功能、对象、类、实例、相关数据或其部分。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。术语“计算机可读介质”包括能够被计算机访问的任何类型的介质，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视频光盘(DVD)或任何其他类型的存储器。“非暂时性”计算机可读介质不包括传输暂时性电气信号或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。一种非暂时性计算机可读介质包括可以永久存储数据的介质和可以存储数据并随后覆盖数据的介质，诸如可重写光盘或可擦除存储器设备。
贯穿本专利文件提供了对其他特定词语和短语的定义。本领域普通技术人员应当理解，在许多情况(如果不是大多数的情况)下，此类定义适用于此类定义词和短语的先前和未来的使用。
附图说明
为了更全面地理解本公开，参考下面结合附图进行的描述，其中：
图1示出了根据本公开各实施例的示例无线网络；
图2示出了根据本公开各实施例的示例gNB 102；
图3示出了根据本公开各实施例的示例UE；
图4A和图4B示出了根据本公开各实施例的每个发射和接收路径的mmWave(毫米波)收发机的示例功率耗散；
图5示出了根据本公开各实施例的示例CAZAC序列格式；
图6A示出了根据本公开各实施例的示例4-信道编码的OFDM；
图6B示出了根据本公开各实施例的示例2-信道编码的OFDM；
图7A示出了根据本公开各实施例的具有均匀阶跃载波频率的示例子信道编码的OFDM；
图7B示出了根据本公开各实施例的具有载波跳频的示例子信道编码的OFDM；
图8示出了根据本公开各实施例的多信道编码的OFDM(4信道情况)的示例频谱；
图9示出了本公开各实施例的用于多信道编码的OFDM系统的示例发射机架构；
图10示出了根据本公开各实施例的用于子信道编码的OFDM系统的示例发射机架构；
图11示出了根据本公开各实施例的用于多信道编码的OFDM雷达系统的示例接收机架构；
图12示出了根据本公开各实施例的在发射机处的示例混合波束成形架构；
图13示出了根据本公开各实施例的用于高分辨率雷达的子带编码的OFDM的方法的流程图；
图14示出了根据本公开各实施例的用于具有带通采样的子带编码的OFDM雷达的示例发射机架构；
图15示出了根据本公开各实施例的传统雷达系统的频谱和时频谱的示例；
图16示出了根据本公开各实施例的具有带通采样的子带编码的OFDM雷达系统的时频谱的示例；
图17示出了根据本公开各实施例的用于具有带通采样的子带编码的OFDM雷达的示例接收机架构；
图18示出了根据本公开各实施例的具有带通采样的子带编码的OFDM雷达系统的频谱、时频谱和发射机架构的示例；
图19示出了根据本公开各实施例的用于具有带通采样的子带编码的OFDM的示例接收机架构；
图20至图22示出了根据本公开各实施例的具有带通采样的子带编码的OFDM雷达系统的频谱、时频谱和接收机架构的示例；
图23示出了根据本公开各实施例的用于具有带通采样的子带编码的OFDM雷达系统的可替代接收机架构的示例；和
图24示出了根据本公开各实施例的用于装置的方法的流程图。
具体实施方式
下文描述的图1至图24以及用于描述本专利文件中的本公开原理的各种实施例仅为举例说明，不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任何类型的适当布置的设备或系统中实现。
下面的图1至图3描述了在无线通信系统中并使用OFDM或正交频分多址接入(OFDMA)通信技术实现的各种实施例。图1至图3的描述并不意味着对可以实现不同实施例的方式的物理或架构限制。本公开的不同实施例可以在任何适当布置的通信系统中实现。
图1示出了根据本公开各实施例的示例无线网络。图1所示的无线网络的实施例仅用于说明。可以在不脱离本公开范围的情况下使用无线网络100的其他实施例。
如图1所示，无线网络包括gNB 101、gNB 102和gNB 103。gNB 101与gNB 102和gNB103通信。gNB 101还与至少一个网络130(诸如互联网、专有互联网协议(IP)网络或其他数据网络)通信。
gNB 102为gNB 102的覆盖区域120内的第一多个用户设备(UE)提供对网络130的无线宽带接入。所述第一多个UE包括UE 111，所述UE 111可以位于小型企业(SB)中；UE112，其可以位于企业(E)中；UE 113，其可以位于WiFi热点(HS)中；UE 114，其可以位于第一住宅(R)中；UE 115，其可以位于第二住宅(R)中；UE 116，其可以是移动设备(M)，例如手机、无线笔记本电脑、无线平板电脑(PDA)等。gNB 103为gNB 103的覆盖区域125内的第二多个UE提供对网络130的无线宽带接入。所述第二多个UE包括UE 115和UE 116。在一些实施例中，gNB 101至gNB 103中的一者或多者可以彼此通信，并且可以使用5G、LTE、LTE-A、WiMAX、WiFi或其他无线通信技术与UE 111-UE 116通信。
根据网络类型，术语“基站”或“BS”可以指被配置为提供对网络的无线接入的任何组件(或组件的集合)，例如发射点(TP)、发射接收点(TRP)、增强型基站(eNodeB或eNB)、5G基站(gNB)、宏小区、毫微微蜂窝、WiFi接入点(AP)或其他无线启用设备。基站可以根据一个或更多个无线通信协议(诸如5G 3GPP新无线接口/接入(NR)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE-A)、高速分组接入(HSPA)、Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac等)提供无线接入。为了方便起见，在本专利文件中，术语“BS”和“TRP”可互换使用来指向远程终端提供无线接入的网络基础设施组件。另外，根据网络类型，术语“用户设备”或“UE”可以是指“移动站”、“订户站”、“远端终端”、“无线终端”、“接收点”或“用户设备”等任何部件。为了方便起见，本专利文献中的术语“用户设备”和“UE”是指无线接入基站的远程无线设备，无论UE是移动设备(诸如移动电话或智能手机)还是通常被认为是固定设备(诸如台式计算机或自动售货机)。
虚线示出了覆盖区域120和覆盖区域125的近似范围，其仅出于说明和解释的目的而被显示为大致圆形。应清楚地理解，与gNB相关联的覆盖区域(诸如覆盖区域120和125)可以具有其他形状，包括不规则形状，这取决于gNB的配置以及与自然和人为障碍相关联的无线电环境的变化。
如下面更详细描述的，UE 111-UE 116中的一者或更多者包括用于高级无线通信系统中的数据和控制信息的接收可靠性的电路、编程或其组合。在某些实施例中，gNB 101-gNB 103中的一者或更多者包括用于下一代雷达系统中的带通采样的软件定义的无线电的电路、编程或其组合。
尽管图1示出了无线网络的一个示例，但是可以对图1进行各种更改。例如，所述无线网络可以包括任何合适的布置的任意数量的gNB和任意数量的UE。此外，gNB 101可以直接与任意数量的UE进行通信，并为这些UE提供对网络130的无线宽带接入。类似地，每个gNB102至103可以直接与网络130通信，并为UE提供对网络130的直接无线宽带接入。进一步地，gNB 101、102和/或103可以提供对其他或附加外部网络(诸如外部电话网络或其他类型的数据网络)的接入。
图2示出了根据本公开实施例的示例gNB 102。图2所示的gNB 102的实施例仅用于说明，图1的gNB 101和gNB 103可以具有相同的或相似的配置。然而，gNB有多种配置，图2不将本公开的范围限于gNB的任何特定实施方式。
如图2所示，gNB 102包括多个天线205a至205n、多个RF收发机210a至210n、发射(TX)处理电路215和接收(RX)处理电路220。gNB 102还包括控制器/处理器225、存储器230和回程接口或网络接口235。
TX处理电路215从控制器/服务器225接收模拟或数字数据(诸如语音数据、Web数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路215对输出的基带数据进行编码、复用和/或数字化，以生成经处理的基带信号或中频(IF)信号。RF收发机210a至210n接收来自TX处理电路215的输出的经处理的基带信号或IF信号，将基带信号或IF信号上变频为RF信号，该RF信号经由天线205a至205n发射。
RF收发机210a至210n从天线205a至205n接收输入的RF信号，由UE或网络100中的任何其他对象反射的信号。RF收发机210a至210n将输入的RF信号进行下变频以生成IF信号或基带信号。IF信号或基带信号被发送到RX处理电路220，RX处理电路通过对基带信号或IF信号进行滤波、解码、数字化和/或进行解压缩或关联来产生经处理的基带信号。RX处理电路220将所述经处理的基带信号发送至控制器/处理器225用于进行进一步处理。
控制器/处理器225可以包括控制gNB 102的整体操作的一个或更多个处理器或其他处理设备。例如，所述控制器/处理器225可根据公知的原理控制RF收发机210a至210n、RX处理电路220和TX处理电路215对前向信道信号的接收和对反向信道信号的发射。控制器/处理器225也可以支持附加功能，例如更高级的无线通信功能。例如，控制器/处理器225可以支持波束成形或定向路由操作，其中，来自多个天线205a至205n的输出信号被不同地加权，以有效地将输出信号引导到期望的方向。控制器/处理器225可以在gNB 102中支持各种各样的其它功能中的任何一种功能。
控制器/处理器225还能够执行存在于存储器230中的程序和其他进程，诸如OS。控制器/处理器225可根据执行进程的需要将数据移入或移出所述存储器230。
控制器/处理器225还耦合到回程接口或网络接口235。回程接口或网络接口235允许gNB 102通过回程连接或通过网络与其他设备或系统通信。接口235可支持通过任何合适的有线或无线的一个或多个连接进行通信。例如，当gNB 102被实现为蜂窝通信系统(诸如支持5G、LTE或LTE-A的蜂窝通信系统)的一部分时，接口235可以允许gNB 102通过有线或无线回程连接与其他gNB进行通信。当gNB 102被实现为接入点时，接口235可以允许gNB 102通过有线或无线局域网或者通过到较大网络(诸如互联网)的有线或无线连接进行通信。接口235包括支持通过有线或无线连接进行通信的任何合适的结构(诸如以太网或RF收发机)。
存储器230耦合至控制器/处理器处理器225。存储器230的一部分可包括RAM，存储器230的另一部分可包括闪存或其他ROM。
尽管图2示出了gNB 102的一个示例，但是可以对图2进行各种更改。例如，gNB 102可以包括图2中所示的任意数量的每个组件。作为特定示例，地面站可以包括多个接口235，控制器/处理器225可以支持路由功能以在不同网络地址之间路由数据。作为另一个特定示例，虽然示出为包括TX处理电路215的单个实例和RX处理电路220的单个实例，但是gNB 102可以包括每个(诸如每个RF收发机一个)的多个实例。此外，图2中的各种组件可以被组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加额外的组件。
图3示出了根据本公开实施例的示例UE 116。图3所示的UE 116的实施例仅用于说明，并且图1的UE 111至UE 115可以具有相同的或相似的配置。然而，UE有多种配置，图3并不将本公开的范围限于UE的任何特定实施方式。
高级通信装置可以是指基于所有功能块提供混合波束成形操作的发射机阵列或接收机阵列，并且可以在图2中被实现为基站(BS，gNB)的一部分或在图3中被实现为UE。
如图3所示，UE 116包括天线305、射频(RF)收发机310、TX处理电路315、麦克风320和接收(RX)处理电路325。UE 116还包括扬声器330、处理器340、输入/输出(I/O)接口(IF)345、触摸屏350、显示器355和存储器360。存储器360包括操作系统(OS)361和一个或更多个应用362。
RF收发机310从天线305接收由网络100的gNB发射的输入RF信号。RF收发机310对输入的RF信号进行下变频以生成中频(IF)信号或基带信号。IF信号或基带信号被发送到RX处理电路325，RX处理电路325通过对基带信号或IF信号进行滤波、解码和/或数字化和/或进行解压缩或关联来生成经处理的基带信号。RX处理电路325将经处理的基带信号传输至扬声器330(诸如用于语音数据)或传输至处理器340用于进行进一步的处理(诸如用于网页浏览数据)。
TX处理电路315从麦克风320接收模拟或数字语音数据，或者从处理器340接收其他输出的基带数据(诸如Web数据、电子邮件或交互式视频游戏数据)。TX处理电路315对输出的基带数据进行编码、复用和/或数字化，以生成经处理的基带信号或IF信号。RF收发机310接收来自TX处理电路315的输出的经处理的基带信号或IF信号，并将基带信号或IF信号上变频为RF信号，该RF信号经由天线305发射。
处理器340可包括一个或更多个处理器或其他处理设备，并执行存储在存储器360中的OS 361，以控制UE 116的整体操作。例如，处理器340可以根据公知的原理控制RF收发机310、RX处理电路325和TX处理电路315对前向信道信号的接收和对反向信道信号的发射。在一些实施例中，所述处理器340包括至少一个微处理器或微控制器。
处理器340还能够执行存在于存储器360中的其他进程和程序，例如用于下一代雷达系统中带通采样的软件定义的无线电的进程。处理器340可根据执行进程的需要将数据移入或移出存储器360。在一些实施例中，处理器340被配置为基于OS 361或响应于从gNB或操作者接收的信号来执行应用362。处理器340还耦合到I/O接口345，该I/O接口345为UE116提供连接到其他设备(诸如笔记本电脑和手持电脑)的能力。I/O接口345是这些附件与处理器340之间的通信路径。
处理器340还耦合到触摸屏350和显示器355。UE 116的操作者可以使用触摸屏350将数据输入UE 116。显示器355可以是液晶显示器、发光二极管显示器或能够渲染(诸如来自网站的)文本和/或至少有限的图形的其他显示器。
存储器360耦合至处理器340。存储器360的一部分可包括随机存取存储器(RAM)，存储器360的另一部分可包括闪存或其他只读存储器(ROM)。
尽管图3示出了UE 116的一个示例，但是可以对图3进行各种更改。例如，图3中的各种组件可以被组合、进一步细分或省略，并且可以根据特定需要添加额外的组件。作为一个具体的示例，处理器340可以被划分为多个处理器，例如一个或更多个中央处理单元(CPU)和一个或更多个图形处理单元(GPU)。此外，虽然图3示出了被配置为移动电话或智能手机的UE 116，但是UE可以被配置为作为其他类型的移动设备或固定设备来操作。
众所周知，CDMA系统虽然简单，但会受到干扰和多径色散的影响。
OFDM相对于频率调制的连续波(FMCW)雷达的优势是显而易见的：波形很容易生成，与FMCW和啁啾(Chirp)序列调制相比，降低了收发机的复杂度；波形在硬件上不需要线性频率生成；与相位调制信号不同，相位调制信号容易受到自干扰和多径干扰；以及OFDM波形没有严格的相位噪声要求，也不受多径干扰；并且OFDM非常适合用于MIMO处理。
尽管有这些优势，但是由于高分辨率雷达所需的宽带宽处理，用于高分辨率雷达的OFDM信号生成和处理具有挑战性。76GHz-81 GHz的汽车雷达的信号带宽为1GHz-5GHz，要求模数转换(ADC)速率超过具有大量比特的10GSps。对于需要10到100个通道的3D雷达成像，宽带OFDM雷达系统成本过高。因此，市场上可买到的雷达收发机依赖于FMCW信号。
在一个示例中，考虑功耗。在图4A和4B中示出了现有技术的mmWave OFDM系统的功耗分析。
图4A和图4B示出了根据本公开各实施例的每个发射和接收路径的mmWave收发机的示例功率耗散。图4A和图4B所示的每个发射和接收路径的mmWave收发机的功率耗散的实施例仅用于说明。图4A和图4B不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
如图4A和4B所示，功率放大器(PA)和射频ADC(RF-ADC)分别占发射和接收路径中功率耗散的67％和55％。低功耗PA和更简单的ADC设计在收发机设计中至关重要。
在一个实施例中，提供了一种具有保持宽带OFDM系统的性能优势的聚合的子信道编码的OFDM，同时降低了与宽带信号相关联的复杂度，具有低功耗PA。
与FMCW或啁啾序列雷达相比，具有聚合的子信道相位编码OFDM系统包括以下性能优势：(1)与FMCW系统距离-多普勒模糊性不同，具有聚合的子信道相位编码OFDM系统能够独立地估计距离和多普勒；(2)通过序列编码进行干扰抑制；(3)不需要通过模拟电路在FMCW中产生高线性频率扫描；(4)与FMCW相比，快速频率斜升；(5)可以在时间或频率上实现多个子信道，允许硬件复杂度与采集时间之间的灵活设计权衡；(6)灵活的MIMO/波束成形设计；和(7)大规模MIMO/BF增益允许具有低功耗PA的系统，从而利用互补金属氧化物半导体(CMOS)设计获得低成本、可扩展的实施方式。
图5示出了根据本公开各实施例的示例CAZAC序列格式500。图5所示的CAZAC序列格式500的实施例仅用于说明。图5不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
在一个实施例中，CAZAC序列格式500可以由作为电子设备的发射器使用。在一个实施例中，电子设备可以是基站(例如，如图1所示的101至103)或UE(例如，如图1所示的111至116)。
如图5所示，所述信号结构可以是参考信号。参考信号由循环前缀(CP)、CAZAC序列和保护时间(GT)组成。根据所需的序列长度和目标场景的感兴趣范围来添加GT。如图5所示，在格式1中，仅示出了一个序列周期。当以较长距离为目标时，或者在涉及恶劣天气条件的操作中，其中，预期信号会高劣化时，可以使用重复序列，诸如格式2和格式3，如图5所示。对于格式1，接收机处的SINR可以被加倍，而对于格式3，SINR可以增加三倍。参考信号占用的时间单位称为“时隙”。
多相序列由具有零相关区的Zadoff-Chu序列生成，由一个或多个根Zadoff-Chu序列生成。每个雷达单元配置有允许使用的一组序列。例如，根序列中最多有两组64个序列可用。每个雷达单元在发射时从组中随机选择序列。序列跳变可以用于将干扰随机化。可以使用Zadoff-Chu序列或二进制序列，诸如如m序列。由于信号在频率和时域两者中的恒定包络特性，Zadoff-Chu序列理想地适合于OFDM设计。
编码的OFDM信号通过使用多相序列(其在本公开中为Zadoff-Chu CAZAC序列)对每个子载波进行编码来构建。每个编码的OFDM信号占用被称为时隙和子信道的时频资源。每个时频资源可以解释为子带。在每个子带中，可以采用相同的或相互正交的CAZAC序列。其他序列如广义线性调频(generalized Chirp-like，简称GCL)序列可用于生成一组CAZAC序列。
编码的OFDM信号通过使用离散傅立叶变换(DFT)扩展序列(其在本公开中为Zadoff-Chu CAZAC序列的DFT)对每个子载波进行编码来构建。每个编码后的OFDM信号占用称为时隙和子信道的时频资源。每个时频资源可以解释为子带。在每个子带中，可以采用相同的或相互正交的CAZAC序列。其他序列如广义线性调频(GCL)序列的DFT可用于生成多个CAZAC序列的一组DFT。
多信道编码的OFDM信号是通过以多载波发送参考信号来生成的。对于具有4GHz带宽的79GHz汽车雷达，所述信道可以包括从77.2GHz开始作为中心频率且以400MHz间隔隔开的10个子信道(例如，载波)。载波带宽可以是100MHz/200MHz/400MHz/500MHz，从而产生40/20/10/8个子信道，包括4GHz宽带信号。对于所有信道，传输同时进行。
图6A示出了根据本公开各种实施例的示例4-信道编码的OFDM 600。图6A所示的4-信道编码的OFDM 600的实施例仅用于说明。图6A不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
在一个实施例中，该4-信道编码的OFDM 600可以被作为电子设备的发射机使用。在一个实施例中，电子设备可以是基站(例如，如图1所示的101至103)或UE(例如，如图1所示的111至116)。
图6B示出了根据本公开各实施例的示例2-信道编码的OFDM 650。图6B所示的2-信道编码的OFDM 650的实施例仅用于说明。图6B不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
在一个实施例中，所述2-信道编码的OFDM 650可以被作为电子设备的发射机使用。在一个实施例中，电子设备可以是基站(例如，如图1所示的101至103)或UE(例如，如图1所示的111至116)。
在一个实施例中，可以一次传输多个信道的子集。多信道编码的OFDM信号的例示如图6A和6B所示。子信道编码的OFDM信号是通过在不同的子信道上按时间顺序发送参考信号来生成的。子信道可以通过跳频按顺序生成或随机生成。图7A和图7B示出了子信道编码的OFDM信号的例示。
图7A示出了根据本公开各实施例的具有均匀移位频率700的示例子信道编码的OFDM。图7A所示的具有均匀移位频率700的子信道编码的OFDM的实施例仅用于说明。图7A不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
在一个实施例中，具有均匀移位频率700的信道编码子OFDM可以被作为电子设备的发射机使用。在一个实施例中，电子设备可以是基站(例如，如图1所示的101至103)或UE(例如，如图1所示的111至116)。
图7B示出了根据本公开各实施例的具有随机频移750的示例子信道编码的OFDM。图7B所示的具有随机频移750的子信道编码的OFDM的实施例仅用于说明。图7B不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
在一个实施例中，具有随机频移750的信道编码子OFDM可以被作为电子设备的发射机使用。在一个实施例中，电子设备可以是基站(例如，如图1所示的101至103)或UE(例如，如图1所示的111至116)。
图8示出了根据本公开各实施例的多信道编码的OFDM(4信道情况)800的示例频谱。图8所示的多信道编码的OFDM(4信道情况)800的频谱的实施例仅用于说明。图8不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
构建的宽带信号的频谱如图8所示。对于多信道或子信道OFDM信号，在接收机处将信号转换为窄带信号，并对每个路径进行窄带(子带)信号处理。所得的统计量的相关性和相干累积产生相当于宽带信号的统计量。
雷达介质访问控制(MAC)控制器是分配时频资源和参考信号的编码的实体。时频资源基于目标范围、发射功率、波束成形方法和/或在接收机处测量的干扰水平进行配置。频率和码资源在多个序列和频率子带之间随机移位。资源可以在操作期间半静态地或动态地实时重新分配。
图9示出了根据本公开的用于多信道编码的OFDM系统900的示例发射机架构。图9所示的用于多信道编码的OFDM系统900的发射机架构的实施例仅用于说明。图9不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
如图9所示，用于多信道编码的OFDM的发射机可以包括至少一个发射机(诸如，930、940和950)。所述发射机930可以由序列块902、快速傅立叶逆变换(IFFT)块906、映射器块908、数模转换器(DAC)块910和912、移相器块914、时钟发生器块916、乘法器块918和920、RF处理块922和MAC控制器块924来实现。发射机940和950可以分别包括与发射机930相同的要素。可以复制发射机940和950以实现雷达系统。
在一个实施例中，用于多信道编码的OFDM系统900的发射机架构可以在基站(例如，如图1所示的101至103)或UE(例如，如图1所示的111至116)处实现。
如图9所示，发射机9生成由调制载波f0，…，fN-1的多个子带信道组成的发射信号。序列块902通过Zadoff-Chu序列的DFT预编码来生成子带CAZAC序列。IFFT的块906采用并行预编码的CAZAC序列，并将预编码的CAZAC序列的并行流转换为时域信号。映射器块908将时域信号转换为串行流，并添加循环前缀。添加可选的保护时间。DAC块910和912获取映射器块908的输出的同相和正交分量，并将它们转换为模拟数据同相和正交信号。移相器块914生成正交相位载波频率。DAC块910和912的输出的同相和正交模拟信号由乘法器块918和920中的载波频率和正交载波频率调制。在RF处理块922中，经调制的信号还通过整形滤波器进行处理，并被放大和发送至天线。MAC控制器块924配置和分配发射机的时频和码资源。
如图9所示的发射机，模拟电路接收DAC的输出，调制载波，对信号进行放大和滤波，并将信号馈送至天线。如图11中所示的接收机，模拟电路从天线接收信号，对信号进行滤波和放大，将载波解调为基带并发送至ADC。DAC将数字基带信号转换为模拟信号。模拟电路可以通过将功率放大器(PA)、滤波器和移相器组合来实现用于多天线的模拟波束成形。ADC将模拟信号转换为数字信号。发射机中的数字电路通过基带处理算法从序列、符号调制和复用中产生数字波形。接收机中的数字电路对基带信号进行处理，产生诸如判决统计量的输出信号。
图10示出了根据本公开各实施例的用于子信道编码的OFDM系统1000的示例发射机架构。
如图10所示，发射机1000可以用序列块1002、IFFT 1006、映射器块1008、DAC块1010和1012、移相器块1014、时钟发生器块1016、乘法器块1018和1020、RF处理块1022和MAC控制器块1024来实现。
如图10所示，发射机1生成调制载波f0,...,fN-1的子带信道信号。子带信号按时间顺序生成。序列块1002通过Zadoff-Chu序列的DFT预编码来生成子带CAZAC序列。IFFT处理器块1006采用并行预编码的CAZAC序列，并将预编码的CAZAC序列的并行流转换为时域信号。映射器块1008将时域信号转换为串行流，并添加循环前缀。添加可选的保护时间。DAC块1010和1012获取映射器块1008的的同相和正交分量，并将它们转换为模拟数据同相和正交信号。移相器块1014产生时钟发生器块1016的载波频率的正交模拟信号。乘法器块1018和1020通过载波频率对信号进行调制。在RF处理块1022中，经调制的载波还通过整形滤波器进行处理，并被放大和发送至天线。MAC控制器块1024配置和分配发射机的时频和码资源。
图10所示的用于子信道编码的OFDM系统1000的发射机架构的实施例仅用于说明。图10不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
在一个实施例中，用于子信道编码的OFDM系统1000的发射机架构可以在基站(例如，如图1所示的101至103)或UE(例如，如图1所示的111至116)处实现。
在多信道编码的OFDM系统中，并行实现和处理多个发射链实例。在子信道编码的OFDM系统中，用与每个时隙的子信道相对应的载波频率对编码子带OFDM信号进行调制。
图11示出了根据本公开各实施例的用于多信道编码的OFDM的示例接收机架构。图11所示的用于多信道编码的OFDM雷达系统1100的接收机架构的实施例仅用于说明。图11不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
如图11所示，用于多信道编码的OFDM雷达系统1100的接收机可以包括至少一个接收机(例如，1130、1140和1150)。接收机1130可以用RF处理块1102、移相器块1104、乘法器块1106和1108、ADC块1110和1112、解映射器块1114、IFFT块1116、基带处理块1118、合路器块1120、时钟发生器块1124和距离-多普勒处理块1122来实现。接收机1140和1150可以分别包括与接收机1130相同的要素。可以复制接收机1140和1150以实现雷达系统。
在一个实施例中，用于多信道编码的OFDM雷达系统1100的接收机架构可以在基站(例如，如图1所示的101至103)或UE(例如，如图1所示的111至116)处实现。
在图11中示出了子带编码的OFDM系统的接收机架构。对于每个子带，信号解调，随后是子带ADC。在CP去除后，通过对基带信号进行快速傅立叶变换(FFT)，与参考信号的复共轭相乘，然后进行快速傅立叶逆变换(IFFT)，在频域上计算相关性。
通过上采样之后低通滤波(LPF)对相关性值进行插值。每个经过处理的子带信号被添加。检测统计量是通过取幅度或幅度平方，然后使用恒定的误报警率(CFAR)检测器来形成的。实现后处理以去除伪差(artefact)。此外，将相关性输出存储在存储器中用于多普勒估计。
在多信道编码的OFDM系统中，实现并行处理接收机链的多个实例。在子信道编码的OFDM系统中，每个子信道输出随着时间而累积而用于检测和后处理。
在块1102至块1118中描述了子带信号处理。在RF处理块1102中，生成正交载波频率。在乘法器块1106和1108中，解调来自天线的接收到的信号以生成模拟信号的同相和正交分量。在ADC块1110和1112中，模拟信号由ADC转换为数字信号。在解映射器块1114中，接收到的I/Q信号通过串行到并行(S/P)转换器转换为并行流，并去除循环前缀。在FFT块中，解映射器块1114的输出通过FFT被进一步转换为频域信号。在基带处理块1118中，FFT块1116的输出信号与存储的参考信号的复共轭相乘。在基带处理块1118中，通过IFFT将复数乘法器的输出转换为时域信号。在基带处理块1118中对信号进行上采样和滤波。
在合路器块1120中，合路器聚合来自接收机11 30、1140和1150的信号，生成宽带相关性输出。
距离-多普勒处理块1122取幅度或幅度平方。距离-多普勒处理块1122根据CFAR标准应用阈值来检测结果。
所述距离-多普勒处理块1122通过多个符号将合路器输出存储在存储器中上。距离-多普勒处理块1122处理存储的符号并估计多普勒。
在距离-多普勒处理块1122中，在后处理中进一步处理检测结果和经多普勒处理的信号。
在不改变系统的整体架构的情况下，每个子信道的波形可以是滤波器组多载波(FBMC)或单载波(SC)。子带OFDM信号可以是无循环前缀信号。
雷达系统可构建为用于距离、到达角和多普勒估计的3D雷达或用于方位、高程、距离和多普勒图像的4D成像雷达。
图12示出了根据本公开的发射机1200处的示例混合波束成形架构。图12所示的发射机1200处的混合波束成形架构的实施例仅用于说明。图12不将本公开的范围限于任何特定实施方式。
如图12所示，所述混合波束成形发射机1200可以包括至少一个发射机(例如，1230、1240和1250)。发射机1230可以用序列块1202、IFFT块1206、数字波束成形(BF)1208、数模转换器(DAC)块1210和1212、移相器块1260、时钟发生器块1270、乘法器块1214和1216、RF处理块1218、模拟BF块1220和MAC控制器块1280来实现。发射机1240和1250可以分别包括与发射机1230相同的要素。可以复制发射机1240和1250以实现雷达系统。在一个实施例中，发射机1200处的混合波束成形架构可以在基站(例如，图1所示的101至103)或UE(例如，图1所示的111至116)处实现。
如图12所示，在IFFT之后应用数字波束成形，然后是模拟波束成形。在多信道架构中，对每个子带应用数字波束成形块1208，而在对多个子带进行合并后，对整个带宽应用模拟波束成形。在子信道架构中，对子带既可以应用数字波束成形，也可以应用模拟波束成形。每个频带和每个天线路径应用接收机处理。
在序列块1202中，从CAZAC序列生成一个或多个MIMO序列。在映射器块1206中，序列被映射到MIMO层。在映射器块1206中，每一层MIMO编码被应用到具有Walsh-Hadamard码或DFT码的MIMO层子带信号。在IFFT块1204至映射器块1206中，所述序列通过针对每个MIMO层的资源元素(RE)映射被映射到频域。在IFFT块1204至映射器块1206中，每个MIMO层的RE映射信号通过IFFT被变换到时域，并且将循环前缀添加到域信号。数字BF块1208通过将时域波束成形权重应用于时域信号来进行数字波束成形。在DAC块1210和1212中，数字BF块1208的输出由DAC转换为模拟信号。在模拟BF块1220中，将来自发射机块1230、1240、1250的RF处理块1218的输出信号进行合并，并用模拟波束成形器进行进一步处理。
如图12所示，可以独立地选择波束(空间)、子带(频率)和时隙(时间)，从而在避免干扰的同时改善采集时间。
图13示出了根据本公开的用于高分辨率雷达的子带编码的OFDM的方法1300的流程图，该方法可以由高级无线电装置(例如，如图1所示的101至103)或UE(例如，如图1所示的111至116)执行。图13所示的方法1300的实施例仅用于说明。图13不将本公开的范围限于任何特定实施方式。图13所示的组件中的一个或更多个组件可以在被配置为执行所标注的功能的专用电路中实现，或者所述组件中的一个或多个组件可以通过一个或更多个处理器执行指令以执行所标注的功能来实现。
在一个实施例中，所述方法1300可以由在车辆处实现的独立的雷达系统、便携式电子设备、固定电子设备和任何类型的电子设备来执行。
如图13所示，方法1300从步骤1302处开始。
在步骤1302中，高级雷达装置基于子带信号的序列将宽带波形信号分解为时频波形。
在一个实施例中，所述时频雷达波形为OFDM、FBMC或DFT预编码单载波波形。
随后，在步骤1304中，高级雷达装置基于分解后的宽带波形信号生成时频雷达波形。
随后，在步骤1306中，高级雷达装置基于时频雷达波形将恒定幅度零自相关(CAZAC)序列映射到正交频分复用(OFDM)子载波中，以生成第一雷达信号。
接下来，在步骤1308中，高级雷达装置经由一组天线中的发射天线向目标对象发射第一雷达信号。
最后，在步骤1310中，高级雷达装置经由所述一组天线中的接收天线接收第二信号，该第二信号从目标对象反射或背散射。
下面的图14、图15、图18、图19和图23描述了使用OFDM或OFDMA通信技术在无线通信系统中实现的各种实施例。图14、图15、图18、图19和图23的描述并不意味着对可以在任何适当布置的通信系统中实现不同实施例的方式的物理或架构限制。
图14示出了用于具有带通采样的子带编码的OFDM雷达的示例发射机架构1400。发射机1400是一种OFDM发射机，其具有在时频域中格式化信号的时频映射器块1402。图14中的其它块执行与图9至图12中描述的块相同或相似的功能。
图15示出了本公开各实施例提供的传统雷达系统的频谱和时频谱的示例。如图15中所示的频率和时频谱1502示出了由fc载波频率调制的四个频带(f1、f2、f3、f4)信号的频谱示例。
如图15所示的频率和时频谱1504示出了由fc载波频率调制的四个频带(f1、f2、f3、f4)信号的时频谱的示例。在频率和时频谱1504的情况下，所有四个频带信号在t1时刻同时发射。
图16示出了根据本公开各种实施例的具有带通采样1600的子带编码的OFDM雷达系统的时频谱的示例。图16是图14中的时频映射器块1402的输出的示例。时频映射器块1402将子带编码的OFDM信号映射到不同的时隙。
如图15所示，如果所有4个子带编码的OFDM信号都映射到时隙t1，则需要在接收机处进行宽带(f1+f2+f3+f4)信号处理。但是，如果将4个子带编码的OFDM信号映射到不同的时隙t1、t2、t3和t4，则需要在接收机处进行窄带(f1、f2、f3、f4)信号处理。
图17示出了根据本公开各实施例的用于具有带通采样的子带编码的OFDM雷达的示例接收机架构1700。由于ADC 1706和1708的输入带宽减小，可以放松ADC 1706和1708的要求。由于高速和宽带ADC的成本和功耗非常高，使用用于具有带通采样的子带编码的OFDM雷达的收发机架构是高分辨率雷达应用的极具吸引力的解决方案。接收机架构1700还包括RF处理块1702、子带滤波器组块1704和参考信号块1710。图17中未描述的其他块执行与图9至图12中描述的块相同或相似的功能。
图18示出了根据本公开各实施例的具有带通采样的子带编码的OFDM雷达系统的频谱、时频谱和发射机架构1800的示例。如图18所示，所述发射机1800包括基带处理块1802、时频映射器块1806、DAC块1810和RF处理块1812。
基带处理块1802生成子带编码的OFDM信号，如1804中所示。时频映射器块将基带处理块1804的输出映射到不同的时隙，如1808中所示。在子带信号之间需要保护间隔，以适应来自更远对象的反射延迟。
图19示出了根据本公开各种实施例的具有带通采样的子带编码的OFDM雷达系统的示例接收机1900架构。如图19所示，接收机1900包括RF处理块1902、子带滤波器组块1904、窄带低速ADC块1906、延迟补偿块1908、基带处理块1910、参考信号块1912和距离-多普勒处理块1914。
通过使用子带滤波器组块1904和窄带低速ADC块1906，可以将高速/宽带ADC替换为低速/窄带ADC。这降低了OFDM雷达系统的实现成本和功耗。
图20至图22示出了根据本公开各种实施例的具有带通采样的子带编码的OFDM雷达系统的频谱、时频谱和接收机架构的示例。
图20示出了接收机2000。如图20中所示，信号通过RF处理块2002，然后解调的信号通过子带滤波器组块2004。子带滤波器组的目的是为了降低针对带通采样的带外噪声。子带滤波器组块2004包括带通滤波器和低通滤波器。
子带滤波器组块2004的输出在2008和2010中示出，如图20所示。由于子带滤波器组块2004处的额外滤波，降低了针对带通采样的带外噪声。
图21示出了根据本公开各实施例的窄带低速ADC和带通采样2100的操作。如果窄带低速ADC块2102符合奈奎斯特理论，则窄带低速ADC块2102的输出是在不同时隙处解调的基带信号，如2104和2106中所示。由于子带滤波器组，解调信号中不会有混叠。
图22示出了乘法器块2202、延迟补偿/混叠消除块2206和距离-多普勒处理块2210。
如图22所示，由于所有频带解调为基带，因此需要调制过程来重建如图22所示的发射信号。乘法器块2202通过使用数字复数乘法器将基带信号调制为原始子带编码信号。乘法器块2202的输出频谱如2204中所示。
雷达的目的是测量发射信号和接收信号之间的延迟时间。对于高分辨率雷达性能，可以发射和接收宽带信号。为了满足这些要求，宽带信号可以被同时发射，如图15中所示。
然而，在本公开中，如图16所示，在不同的时隙发射子带信号以使用窄带/低速ADC。为了达到与宽带信号系统相同的性能水平，可以补偿子带信号之间的时隙差异。由于可以分析子带编码OFDM信号的延迟效应，因此可以在延迟补偿/混叠消除块2206中进行补偿，如图22中所示。
此外，需要子带信号发射之间的保护间隔(如图16所示)，以避免连续子带之间的混叠。由于所发射信号的行进时间决定了雷达系统的测距性能，因此对于较长测距的雷达系统，需要较长的保护间隔。但是，如果保护间隔增加，则帧率会降低。
为了减少保护间隔，可以使用混叠消除(在延迟补偿/混叠消除块2206中)。通过利用序列的相关性特性和对混叠分量的先验知识，可以消除子带之间的混叠。
延迟补偿的和混叠消除的子带发射信号在延迟补偿/混叠消除块2206的输出端处被完全恢复，其频谱如图22中示出的2208中所示。恢复的信号与具有距离和多普勒信息的发射信号(如图15所示)相同。
图23示出了根据本公开各实施例的用于具有带通采样的子带编码的OFDM雷达系统的可替代接收机架构2300的示例。
如图23所示，所述接收机2300包括RF调制解调器处理块2302、子带滤波器组块2304、窄带低速ADC块2306、基带处理块2308、延迟补偿/混叠消除的参考信号块2310和距离-多普勒处理块2312。由于雷达系统发射已知序列，可以预估和计算子带之间的传输延迟效应和混叠分量。该估计和计算可以反映到参考信号中，并且可以像延迟补偿/混叠消除的参考信号块2310中那样用于重建。
在一个实施例中，高级雷达装置基于多个子带信号将宽带波形信号分解为时频波形。
在一个实施例中，高级雷达装置使用基于时域CAZAC序列的DFT预编码来生成所述CAZAC序列。
在一个实施例中，高级雷达装置执行所述CAZAC序列的序列跳变或时间上的跳频(frequency hopping in time)中的至少一者。
在一个实施例中，高级雷达装置基于参考信号的序列集合、时间、频率模式、功率、跳变模式、波束成形和干扰配置，为所述第一雷达信号分配时频资源；并在半静态模式或动态模式下重新分配时频资源。
在一个实施例中，高级雷达装置确定子带信号的每个子带，并对子带信号的每个子带应用多个数字波束成形，且对子带信号的所有子带应用单个模拟波束成形。
在一个实施例中，高级雷达装置：基于第一雷达信号和第二信号确定子带信号中的每一个；通过在频域中处理子带信号中的每一个，得到第三信号；基于第三信号聚合子带信号中的每一个；并基于聚合的每个子带信号生成时域中的相关性输出。
在这样的实施例中，利用幅度或幅度平方和后处理去除伪差，将每个子波带信号累积一段时间进行检测，并将相关性输出存储在存储器中。
在一个实施例中，高级雷达装置使用光系统、无线通信协议或有线通信协议中的至少一者，经由天线系统、发射机、接收机和可操作地连接到发射机、接收机和天线系统的通信处理器来发射和接收信号。
时频域中子带的次序可以是随机的。其示出了图6、图7、图16、图18和图20至图22中时频域中子带的序列次序的示例，但是这些次序可以是随机的，而不是按顺序的。
对本专利文件中使用的某些词语和短语进行定义可能是有利的。术语“应用”和“程序”是指一个或多个计算机程序、软件组件、指令集合、程序、功能、对象、类别、实例、相关数据或其适于在合适的计算机代码(包括源代码、对象代码或可执行代码)中实现的部分。术语“通信”及其衍生词包括直接通信和间接通信。术语“包含”和“包括”以及它们的衍生词，意指不受限制的包括。术语“或”具有包容性，意指和/或。短语“与……相关联”及其衍生词意指包括、被包含在……内、与……互相连接、包含、被包含在……内、连接到或与……连接、耦合到或与……耦合、可与……通信、与……合作、交错、并置、接近、绑定到或与……绑定、具有、具有……属性、关系到或与……有关系等等。短语“……中的至少一个”在与所列项目一起使用时，意指可以使用一个或多个所列项目的不同组合，并且可能只需要列表中的一个项目。例如“A、B和C中的至少一者”包括以下任意组合：A、B、C、A和B、A和C、B和C、以及A和B和C。
图24示出了根据本公开各种实施例的用于装置的方法2400的流程图，其可以由高级无线电装置(例如，如图1所示的101至103)或UE(例如，如图1所示的111至116)执行。图24所示的方法2400的实施例仅用于说明。图24不限于任何特定实施方式。图24所示的组件中的一个或更多个组件可以在用于执行所述标注功能的专用电路中实现，或者所述组件中的一个或更多个组件可以通过一个或更多个处理器执行指令以执行所标注的功能来实现。。
如图24所示，方法2400从步骤2402开始。在步骤2402中，装置生成多带信道信号，所述多带信道信号在时域中按顺序生成。随后，在步骤2404中，装置基于所述多带信道信号调制一组载波频率。最后，在步骤2406中，装置在时域中按顺序发射子信道编码的OFDM信号。
在一个实施例中，装置基于随机跳频操作在时域中按顺序发射子信道编码的OFDM信号。
在一个实施例中，装置执行数字波束成形操作，并且装置执行模拟波束成形操作，所述数字波束成形操作被应用于多带信道信号中的每个子带信道信号。
在一个实施例中，装置在时频域中格式化多带信道信号。
在一个实施例中，装置接收具有一组载波频率的多个载波的多带信道编码的OFDM信号。
在一个实施例中，装置执行带通采样操作；并补偿多带信道编码的OFDM信号之间的时延效应，并执行混叠消除操作以减少来自子带采样的混叠效应。
在一个实施例中，装置基于多带信道信号中的每个子带信道信号来补偿传输延迟，并消除多带信道编码的OFDM信号之间的混叠分量。
在一个实施例中，装置预先计算参考信号以补偿传输延迟效应并消除来自子带采样的混叠效应，其中，参考信号用于雷达基带处理。
本申请中的描述不应理解为暗示任何特定元素、步骤或功能是必须包括在权利要求范围内的基本或关键的要素。专利主题的范围仅由允许的权利要求限定。此外，除非在特定的权利要求中明确使用了“手段”或“步骤”的确切措辞，并在其后使用了分词短语来确定功能，否则任何权利要求都无意援引35U.S.C.§112(f)来处理所附的任何权利要求或权利要求要素。使用权利要求中的术语，例如(但不限于)“机制”、“模块”、“设备”、“单元”、“组件”、“要素”、“构件”、“装置”、“机器”、“系统”、“处理器”或“控制器”被理解并意在指由权利要求本身的特征进一步修改或增强的相关领域的技术人员已知的结构，并且不意在援引35U.S.C.§112(f)。
虽然本公开描述了某些实施例和通常相关联的方法，但本领域技术人员将明了这些实施例和方法的变化和置换。相应地，上述示例实施例的描述不限定或约束本公开。如以下权利要求所限定的，在不脱离本公开范围的情况下，其他变更、替换和变化也是可能的。

Claims (16)

1.一种装置，包括：
处理器；
接收机；和
至少一个发射机，其可操作地连接到所述处理器和所述接收机，所述至少一个发射机被配置成：
生成多带信道信号，所述多带信道信号在时域中按顺序生成；
基于所述多带信道信号调制一组载波频率；和
在所述时域中按顺序发射子信道编码的正交频分复用(OFDM)信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个发射机还被配置为基于随机跳频操作在所述时域中按顺序发射所述子信道编码的OFDM信号。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个发射机包括：
数字波束成形器，其被配置为执行数字波束成形操作，所述数字波束成形操作被应用于所述多带信道信号中的每个子带信道信号；和
模拟波束成形器，其被配置为执行模拟波束成形操作。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少一个发射机包括时频映射器，所述时频映射器被配置为在时频域中格式化所述多带信道信号。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，可操作地连接到所述处理器的所述接收机被配置为接收具有所述一组载波频率的多个载波的多带信道编码的OFDM信号。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述接收机包括：
一组子带滤波器，其被配置为执行带通采样操作；和
延迟补偿器，其被配置为补偿多带信道编码的OFDM信号之间的延迟效应，并执行混叠消除操作以减少来自子带采样的混叠效应。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述接收机被配置成：
基于所述多带信道信号中的每个子带信道信号来补偿传输延迟；和
消除多带信道编码的OFDM信号之间的混叠分量。
8.根据权利要求7所述的装置，其中：
所述接收机还被配置为预先计算参考信号以补偿传输延迟效应并消除来自所述子带采样的所述混叠效应；和
所述参考信号用于雷达基带处理。
9.一种装置的方法，所述方法包括：
生成多带信道信号，所述多带信道信号在时域中按顺序生成；
基于所述多带信道信号调制一组载波频率；和
在所述时域中按顺序发射子信道编码的正交频分复用(OFDM)信号。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：基于随机跳频操作在所述时域中按顺序发射所述子信道编码的OFDM信号。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括：
执行数字波束成形操作，所述数字波束成形操作被应用于所述多带信道信号中的每个子带信道信号；和
执行模拟波束成形操作。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括：在时频域中格式化所述多带信道信号。
13.根据权利要求9所述的方法，还包括：接收具有所述一组载波频率的多个载波的多带信道编码的OFDM信号。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
执行带通采样操作；和
在多带信道编码的OFDM信号之间补偿延迟效应，并执行混叠消除操作以减少来自子带采样的混叠效应。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
基于所述多带信道信号中的每个子带信道信号来补偿传输延迟；和
消除所述多带信道编码的OFDM信号之间的混叠分量。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：预先计算参考信号以补偿传输延迟效应并消除来自所述子带采样的所述混叠效应，其中，所述参考信号用于雷达基带处理。
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