追踪通信方法、追踪通信装置、电子设备以及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种追踪通信方法、追踪通信装置、电子设备以及计算机存储介质，该追踪通信方法包括：将当前的追踪周期划分为第一时间段及第二时间段；在第一时间段内，发射宽波束覆盖待追踪通信的扩展目标，得到扩展目标的测量数据；基于测量数据确定扩展目标搭载的通信接收机的第一位置信息；在第二时间段内，基于第一位置信息发射窄波束对准通信接收机，与通信接收机进行通信。该方法可以实现对扩展目标的高分辨感知，进而提高与扩展目标所搭载的通信接收机之间的通信速率。信接收机之间的通信速率。信接收机之间的通信速率。

【技术实现步骤摘要】
追踪通信方法、追踪通信装置、电子设备以及存储介质


[0001]本申请属于通信
，尤其涉及一种追踪通信方法、追踪通信装置、电子设备以及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着通信技术的飞速发展，第五代移动通信技术(5th Generation Mobile Communication Technology，5G)进入了大众的视野，为车联网等技术注入新的生命力。在第五代移动通信技术的推动下，智能物流运输可以实现物流轨迹的精细化和动态化。其中，要实现该技术，主要得益于路边基站对物流车辆的通信和追踪。
[0003]雷达感知和通信长期以来一直是独立发展的，出于对大带宽、高速率的追求，使得雷达感知和通信走向融合并最终实现一体化成为主流趋势。在该背景下，感知通信一体化(Integrated Sensing And Communication，ISAC)应运而生，并在车联网通信中扮演关键角色，例如通过感知算法来辅助通信数据传输。然而，由于毫米波和大规模多输入多输出(Multiple
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Input Multiple
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Output，MIMO)带来的距离和角度高分辨能力，使得多数通信接收机的载体目标呈现出扩展目标特性。这也就意味着，即使利用感知算法准确追踪了目标，大规模MIMO发射的波束主瓣也不一定能够对准或者至少覆盖通信接收机，这导致通信性能降低。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种追踪通信方法、追踪通信装置、电子设备及计算机可读存储介质，可以实现对扩展目标的高分辨感知，提高与扩展目标所搭载的通信接收机的通信速率。
[0005]第一方面，本申请提供了一种追踪通信方法，包括：
[0006]将当前的追踪周期划分为第一时间段及第二时间段；
[0007]在第一时间段内，发射宽波束覆盖待追踪通信的扩展目标，得到上述扩展目标的测量数据；
[0008]基于上述测量数据确定上述扩展目标搭载的通信接收机的第一位置信息；
[0009]在第二时间段内，基于上述第一位置信息发射窄波束对准上述通信接收机，与上述通信接收机进行通信。
[0010]第二方面，本申请提供了一种追踪通信装置，包括：
[0011]划分模块，用于将当前的追踪周期划分为第一时间段及第二时间段；
[0012]测量模块，用于在第一时间段内，发射宽波束覆盖待追踪通信的扩展目标，得到上述扩展目标的测量数据；
[0013]第一确定模块，用于基于上述测量数据确定上述扩展目标搭载的通信接收机的第一位置信息；
[0014]通信模块，用于在第二时间段内，基于上述第一位置信息发射窄波束对准上述通信接收机，与上述通信接收机进行通信。
[0015]第三方面，本申请提供了该电子设备包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现如上述第一方面的方法的步骤。
[0016]第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。
[0017]第五方面，本申请提供了一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括计算机程序，上述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如上述第一方面的方法的步骤。
[0018]本申请与现有技术相比存在的有益效果是：通过将一个追踪周期划分为两个时间段，即划分得到第一时间段和第二时间段，实现基于交替波束对扩展目标的精准追踪。其具体过程为：首先在第一时间段内，利用宽波束覆盖扩展目标，以确定出精确度较高的测量数据，从而进一步准确推断通信接收机的第一位置信息；然后在第二时间段内，根据第一位置信息，发射出能够对准通信接收机的窄波束，与通信接收机进行高效通信。在该过程中，发射波束的基站为大规模MIMO基站，使得在第一时间段内能够通过宽波束实现对扩展目标的精确感知，从而推导得到较为准确的第一位置信息；之后，大规模MIMO基站可在第二时间段内根据第一位置信息发射窄波束，不仅实现了对通信接收机的对准，还充分利用了大规模MIMO基站的高阵列增益优势，有效提高通信速率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本申请实施例提供的一种追踪通信方法的流程示意图；
[0021]图2是本申请实施例提供的一种车辆俯视图；
[0022]图3是本申请实施例提供的一种对车辆追踪通信的场景示意图；
[0023]图4是本申请实施例提供的理论通信速率与四种真实通信速率随时间的变化示意图；
[0024]图5是本申请实施例提供的四种追踪通信方法中断概率随车辆移动速度的变化示意图；
[0025]图6是本申请实施例提供的一种实际应用场景下追踪通信方法的流程示意图；
[0026]图7是本申请实施例提供的一种追踪通信装置的结构示意图；
[0027]图8是本申请实施例提供的电子设备的虚拟模块结构示意图。
具体实施方式
[0028]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0029]本申请实施例提供的追踪通信方法可以应用于波束发射基站，也可以应用于与波
束发射基站外接的平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra
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mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等电子设备上，本申请实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。为了便于后续举例说明，实现本申请方法的执行主体以波束发射基站为例，具体地，该波束发射基站为大规模MIMO基站。
[0030]需要说明的是，扩展目标指的是在传感器分辨率较高、目标距离传感器较近以及目标较大的情况下，在每个采样时刻产生多个测量结果的目标，也即在每个采样时刻会占据多个分辨单元的目标，例如车辆。为便于理解，后续将以车辆为例对扩展目标进一步说明。
[0031]目前，追踪通信的方法主要包括基于纯通信协议的追踪通信方法、基于附加雷达传感器的追踪通信方法以及感统通信一体化的追踪通信方法。
[0032]其中，第一种追踪通信方法，是通过基站发射下行导频进行波束训练，同时车辆的通信接收机收到信号后经过简单的信噪比检测和代数换算，估计出当前时刻扩展目标的角度信息并通过上行链路反馈给基站，从而实现精确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种追踪通信方法，其特征在于，包括：将当前的追踪周期划分为第一时间段及第二时间段；在第一时间段内，发射宽波束覆盖待追踪通信的扩展目标，得到所述扩展目标的测量数据；基于所述测量数据确定所述扩展目标搭载的通信接收机的第一位置信息；在第二时间段内，基于所述第一位置信息发射窄波束对准所述通信接收机，与所述通信接收机进行通信。2.如权利要求1所述的追踪通信方法，其特征在于，在所述将当前的追踪周期划分为第一时间段及第二时间段之前，还包括：若首次检测到所述扩展目标，则确定所述扩展目标的第二位置信息；所述在第一时间段内，发射宽波束覆盖待追踪通信的扩展目标，得到所述扩展目标的测量数据，包括：在第一时间段内，基于所述第二位置信息发射所述宽波束覆盖所述扩展目标，得到所述测量数据。3.如权利要求1所述的追踪通信方法，其特征在于，所述基于所述测量数据确定所述扩展目标搭载的通信接收机的第一位置信息，包括：对所述测量数据进行二维滤波匹配和多信号分类，得到所述测量数据中可识别的散射点的状态信息；基于所述状态信息确定所述扩展目标的质心的第三位置信息；基于所述第三位置信息确定所述通信接收机的第一位置信息。4.如权利要求1所述的追踪通信方法，其特征在于，所述将当前的追踪周期划分为第一时间段及第二时间段，包括：获取所述宽波束的第一通信速率、所述窄波束的第二通信速率以及所述窄波束与所述通信接收机之间的对准概率；基于所述第一通信速率、所述第二通信速率以及所述对准概率将所述追踪周期划分为所述第一时间段和所述第二时间段。5.如权利要求3所述的追踪通信方法，其特征在于，在所述得到所述测量数据中可识别的散射点的状态信息之后，还包括：基于所述状态信息建立所述扩展目标的状态转移模型；对所述状态转移模型执行线性化操作；基于线性化后的所述状态转移模型和扩展卡尔曼滤波对所述扩展目标进行追踪，以确定下一个追踪周期内所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凡，杜振，袁伟杰，崔原豪，李韫鑫，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：