[发明专利]一体化波形通信测量系统

说明书

本发明公开的一种一体化波形通信测量系统，旨在提供一种兼具高通信容量、高精度测量的通信测量系统。本发明通过下述技术方案实现：发射端，通信子带1～通信子带D的各路通信数据生成模块产生频域OFDM波形信号，子载波映射模块通过子载波映射调制到不同的子带频域位置上，IFFT模块将得到的时域信号经添加CP模块添加CP，生成通信子带OFDM时域信号；同时各路测量数据生成模块将时域测量波形信号分别送入各路通道上串联的频谱搬移模块，将各路时域测量波形信号调制到不同的子带频域位置上，最后通过各路发射子带滤波器进行滤波处理，合路器将各路滤波后的信号合并到一路，实现通信波形和测量波形的融合。

技术领域

本发明属于无线通信领域，具体涉及到一种通信、测量一体化波形及系统。

背景技术

传统上，一般认为通信和雷达探测的信号特性具有显著区别：一方面，雷达探测波形所发送的信号大多是规则的已知信号，要求具有优良的自相关特性、很大的信号带宽、很高的动态范围，可以容忍大的多普勒频偏，以估计运动目标的速度；另一方面，通信信号，不管采用何种调制方式，其波形是随机、不确定的，要求高的频谱效率，除了频率调制信号外，大多对多普勒频偏很敏感。因此，如何解决通信和雷达探测这两类信号波形不共性的难题，成为一体化共享信号波形设计的难题。现有一体化信号波形设计采取的是“序贯设计”的方法，往往是从雷达或者通信单一系统角度出发进行设计，然后通过调整信号波形参数来尽量满足另一系统的需求。由于在设计之初缺乏一体化的考虑，更没有完善的理论体系对信号波形设计进行规范和指导，导致设计的信号波形很难在兼顾雷达和通信性能中取得最佳的折中。

随着互联网技术的飞速发展，基于位置的服务将日益进入大众应用和公共服务领域。因此需要一种既可以达到高容量通信需求，又能满足高精度测量需求的通信、测量一体化波形。目前通过无线电进行测距/定位的方法，源头上都是来自雷达技术，主要的算法手段就两种，TOF/TDOA算法，是基于飞行的，就是光速来乘时间来测距，距离知道了，自然可以计算出相对的位置坐标；AOA算法，基于场强角度的，通过智能天线的接收信号来判断信源的方向，多几个方向角，也是可以推算出相对位置坐标。例如，蜂窝网利用PRACH和 SRS信道测量就是基于飞行的算法，即基站采用参考信号，对UE的空口传输时延进行估计，然后折算为距离。

传统连续波扩频测量系统采用非相干扩频体制，主要实现高精度测距、测速等功能。传统测量采用时域扩频信号进行测量，测量波形生成：采用测距伪码(如Gold码)对载波进行BPSK调制。伪码测距的基本原理：一般利用无线电信号来测量距离就是通过测量无线电信号的延迟时间来解算距离。伪码测量时延就是充分利用了伪码的自相关特性，伪码的自相关值有着尖锐的峰值。伪码测距发射系统通过伪码扩频后，把扩频信号发向扩频测距系统接收机。接收机本地伪码产生器能够产生和发射机相同的伪码序列，只不过此时接收机接收到的伪码序列有了相位的延迟。所接收机经过伪码的同步处理后，可恢复接收的伪码序列，如此通过对伪码相位的比较就可得到伪码的相位时延。