面向通信感知一体化的高效波形设计与混合双工

通信感知一体化（JCAS）是一项极具前景的 6G 技术，正吸引越来越多的研究关注。与通信相比，雷达在波形设计准则、自干扰消除（SIC）、孔径依赖分辨率以及虚拟孔径等方面具有许多独特特征。本文提出一种名为最大孔径雷达切片（MaRS）的新型波形设计，以获得大的时频孔径；该波形由正交频分复用（OFDM）生成，且仅占用极少量 OFDM 资源。所提 MaRS 保持了恒模、零自相关序列以及简单 SIC 等雷达优势。由于 MaRS 消耗资源极少，传统处理方法失效，故提出基于角度-多普勒图的新型方法，以从 MaRS 回波与强杂波中获取距离-速度-角度信息。为避免复杂的全双工通信，本文提出一种由半双工通信与全双工雷达组成的混合双工 JCAS 方案。半双工通信天线阵列被复用，并增设一小型感知专用天线阵列。利用这两组阵列，可在空域虚拟形成大一维感知孔径，从而大幅提升角度分辨率。数值结果表明，所提 MaRS 与混合双工仅用 0.4% 的 OFDM 资源即可实现高感知分辨率，将传统方法的开销降至不到十分之一。