【技术实现步骤摘要】
本申请涉及通信，特别是涉及一种通信感知一体化信号处理系统及方法。
技术介绍
1、随着无线通信技术的迅猛发展，分配给无线通信的频谱不断向着高频段、大带宽发展。尤其是在毫米波频段开放之后，无线通信的频谱与分配给无线感知的频谱呈现越专利技术显的融合趋势。随着数字信号处理技术的快速发展，无线感知系统和无线通信系统的adc(analog-to-digital converter，模数转换器)和dac(digital-to-analog converter，数字模拟转换器)以及数字处理器模块都不断前移，二者的系统结构越发相似。这些为探测感知系统与通信系统共用硬件设备、射频链路、频谱资源的通信感知一体化技术提供了巨大的可能性。
2、目前，基于无线通信的通信感知一体化系统是基于单向通信过程设计的，例如，在基于移动蜂窝通信的通信感知一体化系统中，基于上行或下行的某一单向通信过程进行系统设计，通信优化过程性能提升有限。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种通信感知一体化信号处理系统及方法，以实现双向通信过程中的通信感知一体化，进一步提升通信优化过程的性能。具体技术方案如下：
2、第一方面，本申请实施例提供了一种通信感知一体化信号处理系统，所述系统包括部署于接入设备上的第一信号处理模块、感知融合模块、第一信号发射模块，以及部署于终端侧的第二信号发射模块，所述第一信号处理模块与所述感知融合模块连接，所述感知融合模块与所述第一信号发射模块连接；
3、所述第二信
4、所述第一信号处理模块，用于在上行时隙接收上行信号，并在下行时隙接收下行信号的回波信号；利用融合感知信息，对所述上行信号和所述回波信号分别进行入射角估计、接收波束成形和管理、距离和多普勒频移估计，得到所述上行信号的第一感知信息以及所述回波信号的第二感知信息；
5、所述感知融合模块，用于基于所述第一感知信息和所述第二感知信息，更新所述融合感知信息；
6、所述第一信号发射模块，用于利用所述融合感知信息，进行下行发射波束成形和管理，并基于所述下行发射波束成形和管理，在下行时隙发送下行信号。
7、在一些实施例中，所述上行信号包括上行导频信号和上行数据信号，所述下行信号包括下行导频信号和下行数据信号；
8、所述系统还包括部署于接入设备上的第一信道估计模块、csi(channel stateinformation，信道状态信息)融合模块和第一通信解调模块，以及部署于终端侧的第二信号处理模块、第二信道估计模块和第二通信解调模块，所述第一信道估计模块和所述第一通信解调模块分别与所述第一信号处理模块相连，所述csi融合模块与所述第一信道估计模块相连，所述第二信道估计模块和所述第二通信解调模块分别与所述第二信号处理模块相连；
9、所述第一信道估计模块，用于在接收到所述上行导频信号后，对所述上行导频信号进行信道估计，得到上行csi估计值；
10、所述第二信号处理模块，用于在下行时隙接收所述下行信号；利用融合感知信息，对所述下行信号进行下行接收波束成形和管理；
11、所述第二信道估计模块，用于在接收到所述下行导频信号后，对所述下行导频信号进行信道估计，得到下行csi估计值；
12、所述csi融合模块，用于基于所述上行csi估计值与所述下行csi估计值，更新融合csi估计值；
13、所述第一通信解调模块，用于在接收到所述上行数据信号后，利用融合csi估计值对所述上行数据信号进行解调；
14、所述第二通信解调模块，用于在接收到所述下行数据信号后，利用融合csi估计值对所述下行数据信号进行解调。
15、在一些实施例中，所述csi融合模块，具体用于：
16、利用接收信号矩阵，估计所述上行csi估计值与所述下行csi估计值对应的误差值；
17、利用得到的误差值，将所述上行csi估计值与所述下行csi估计值进行融合，得到融合csi估计值。
18、在一些实施例中，所述下行信号包括下行导频信号、下行数据信号和主动探测信号；
19、所述第一信号发射模块，具体用于在下行时隙向所述终端方向发送所述下行导频信号和所述下行数据信号，并在下行时隙向感兴趣方向发送所述主动探测信号；
20、所述第一信号处理模块，具体用于在下行时隙接收所述下行导频信号的回波信号、所述下行数据信号的回波信号和所述主动探测信号的回波信号。
21、在一些实施例中，所述第一感知信息和所述第二感知信息包括多个目标对应的感知信息；所述感知融合模块，具体用于：
22、利用接收信号矩阵，估计每个目标进行感知的信噪比；
23、利用每个目标进行感知的信噪比，估计每个目标对应的感知信息的误差值；
24、利用每个目标对应的误差值，将每个目标对应的感知信息进行融合，得到融合感知信息。
25、在一些实施例中，所述第二信号发射模块，具体用于利用融合感知信息和融合csi估计值，进行上行发射波束成形和管理；
26、所述第一信号处理模块，具体用于利用融合感知信息和融合csi估计值，进行接收波束成形和管理；
27、所述第一信号发射模块，具体用于利用融合感知信息和融合csi估计值，进行下行发射波束成形和管理；
28、所述第二信号处理模块，具体用于利用融合感知信息和融合csi估计值，进行下行接收波束成形和管理。
29、在一些实施例中，所述第一信号处理模块和所述第一信号发射模块，具体用于：
30、判断是否处于波束成形阶段；
31、若是，则利用融合感知信息产生参考信道；利用所述参考信道和融合csi估计值生成第一函数，并利用所述参考信道和感兴趣方向信息生成第二函数，所述第一函数为通信波束的目标和约束函数，所述第二函数为专用感知波束的目标和约束函数；求解所述第一函数和所述第二函数，得到通信波束成形向量以及专用感知波束成形向量；
32、若否，则利用融合感知信息辅助波束对准；在波束对准后，利用所述融合感知信息辅助波束追踪。
33、在一些实施例中，上行接收通信波束成形向量和下行发射通信波束成形向量相同。
34、第二方面，本申请实施例提供了一种通信感知一体化信号处理方法，应用于接入设备，所述方法包括：
35、在上行时隙接收上行信号，并在下行时隙接收下行信号的回波信号；
36、利用融合感知信息，对所述上行信号和所述回波信号分别进行入射角估计、接收波束成形和管理、距离和多普勒频移估计，得到所述上行信号的第一感知信息以及所述回波信号的第二感知信息；
37、基于所述第一感知信息和所述第二感知信息，更新所述融合感知信息；
38、利用所述融合感本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通信感知一体化信号处理系统，其特征在于，所述系统包括部署于接入设备上的第一信号处理模块、感知融合模块、第一信号发射模块，以及部署于终端侧的第二信号发射模块，所述第一信号处理模块与所述感知融合模块连接，所述感知融合模块与所述第一信号发射模块连接；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上行信号包括上行导频信号和上行数据信号，所述下行信号包括下行导频信号和下行数据信号；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述CSI融合模块，具体用于：
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述下行信号包括下行导频信号、下行数据信号和主动探测信号；
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一感知信息和所述第二感知信息包括多个目标对应的感知信息；所述感知融合模块，具体用于：
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二信号发射模块，具体用于利用融合感知信息和融合CSI估计值，进行上行发射波束成形和管理；
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一信号处理模块和所述第一信号发射模块，具
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，上行接收通信波束成形向量和下行发射通信波束成形向量相同。
9.一种通信感知一体化信号处理方法，其特征在于，应用于接入设备，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述上行信号包括上行导频信号和上行数据信号，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种通信感知一体化信号处理系统，其特征在于，所述系统包括部署于接入设备上的第一信号处理模块、感知融合模块、第一信号发射模块，以及部署于终端侧的第二信号发射模块，所述第一信号处理模块与所述感知融合模块连接，所述感知融合模块与所述第一信号发射模块连接；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上行信号包括上行导频信号和上行数据信号，所述下行信号包括下行导频信号和下行数据信号；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述csi融合模块，具体用于：
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述下行信号包括下行导频信号、下行数据信号和主动探测信号；
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一感...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯志勇，陈旭，张平，尉志青，张奇勋，昌硕，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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