总结
modify data: 2025-3-19
通感一体化
特点
- 资源的复用:硬件设备,频谱复用,信号的处理的算法
- 系统的集成:系统内部复杂度提高,减少设备数量,通信和感知的功能紧密耦合,相互增强
驱动
- 技术驱动:AI技术需要大量的感知数据支持,5G/6G移动通信技术需要更强的感知能力
系统指标
工作频段：27.2-29GHz
中频范围：2-3.8GHz
最大采样率：120MHz
目前使用的通信中频频点：2.5GHz
目前使用的感知中频频点：3GHz
目前使用的采样率：60MHz
目前的通信误码率：-37dB
目前的感知距离分辨率：2.5m、感知速度分辨率：4.9m/s(这两个指标和波形有关，可以改)
- 多波束有源相控阵：
- 天线规模：128(4*32)
- 天线子阵及中频通道数：4
- 移相器数量：64
- EIRP：51dBm@32单元；60dBm@128单元
- 接收G/T：-10dB/K
- 单波束有源相控阵：
- 天线规模：64(8*8)
- 移相器数量：64
- EIRP：50dBm
- 接收G/T：-8dB/K
- 变频器：
- 天线规模：64(8*8)
- EIRP：37dBm
工作流程
这套系统由戴尔T7810工作站图片1，USRP 2943R图片2，28G 4波束有源相控阵，28G单波束有源相控阵图片3，以及28G变频器构成图片4。
四波束有源相控阵共有128个天线阵元，由A、B、C、D四个子阵组成图片5；单波束有源相控阵有64个天线阵元，每个阵元都配备一套独立的TR单元图片6。
在当前系统中，USRP RF0通道产生OFDM通信波形，由四波束相控阵的D子阵发射，在经过无线信道后，由28G变频器接收；另一方面，USRP RF1通道产生线性调频脉冲波形，由四波束相控阵的A子阵发射，经过目标反射和环境散射后，由单波束相控阵接收；接收到的两路信号通过USRP下变频至基带后，进行信号处理，从而实现通信和感知功能。
示意图：
这是我们搭建的通感一体化原型验证软件平台图片7，其中收发端的信号处理均由Matlab完成，方便进行灵活配置图片8。通信数据为一幅图像，在完成波形参数和硬件配置后，运行程序，可以看到通信接收端能够以较低的误码率恢复图像，同时，感知接收端通过脉冲压缩和多普勒滤波器组之后，可测量目标的距离和速度，这是回波信号处理后的二维MTD图，可以看到，目标的距离为2.5m，速度为 0 m/s，与真实的目标参数较为吻合图片9。在这套系统中，通信和感知的收发波形均在前面板上可视化，方便在调试中进行比对和修改，两个程序前面板为程序图1、程序图2
此外，我们搭建了通信波束训练的原型验证平台，通过多阶段码本设计，可以快速地确定最优的波束指向，从而有助于提升通信接收信号的质量，相比于穷举法，可以显著减少波束训练的开销。
Labview编程技巧
为了减少vi接线柱使用数量，可以多使用簇来传递数据：先bundle,然后unbundle
UI
USRP2944
28GHz 64TR相控阵
GSR 通感一体化软件
OFDM＋线性调频
单波束发射
接收：
16QAM
感知部分：多普勒FFT
波形和解析算法都是可以自定义的
发射5G NR TM3.2的波形+线性调频信号
有一个手动移相器
做数据流盘：
前一部分是5G NR信号，后一部分是线性调频信号
统一UI
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Tx Cfg: 基于time的同步-future time event
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Rx Cfg: Streaming/display: 显示与分析-display on 数据流盘-streaming Align with tx和Rx flow ctrl默认勾选（可自动匹配Tx Cfg）
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FIFO状态： Mem Loop代表着所有的数据都是在内存当中循环 Loop就是数据是包含着文件一起在循环
PSD功率谱密度
接收机的FFT length必须和发射机的iFFT length一致
Trime length = -1表示自动去CP
取其他数表示手动配置CP的长度
matlab的输出N_act对应的是实际的长度
- 高速流盘与回放： I & Q Streaming 保存文件路径 触发次数
本VI用于将USRP 294x 295x采集的TDMS段落交织型数据转换成DIAdem可以直接读取的数据排列方式
- 本振泄露： 数字中频技术来处理，折损了一半的使用带宽
