[发明专利]一种基于5G NR的感知通信一体化系统

权利要求书

1.一种基于5G NR的感知通信一体化系统，其特征在于，所述系统在每个节点的发射端和输出端中新增如下模块，包括：

在发射端设置同步序列嵌入模块，对要发射的射频信号嵌入主同步序列和辅同步序列后输出给数字调制模块；所述同步序列嵌入模块将同一主同步序列嵌入到一个子帧的第2个和第8个CP-OFDM符号中，将同一辅同步序列嵌入到一个子帧的第4个和第10个CP-OFDM符号中；CP-OFDM代表可变循环前缀的正交频分复用；

在接收端设置主同步序列辅助的测距精度提升算法模块和辅同步序列辅助的测速精度提升算法模块；接收端的并串转换模块输出的接收序列分别输入二维距离-多普勒雷达处理算法模块、主同步序列辅助的测距精度提升算法模块、以及辅同步序列辅助的测速精度提升算法模块；其中，主同步序列辅助的测距精度提升算法模块对由二维距离-多普勒雷达处理算法模块输出的目标节点距离Range_OFDM进行补偿，辅同步序列辅助的测速精度提升算法模块对由二维距离-多普勒雷达处理算法模块输出的目标节点速度V_OFDM进行补偿；

所述主同步序列辅助的测距精度提升算法模块，对接收序列中相邻的N个子帧分别执行：将接收序列中子帧与对应的本地序列中的子帧做自相关，计算出对应的目标节点距离；N≥2；再计算得到的N个目标节点距离Range_u与Range_OFDM差的均值，获得测距误差补偿量ΔRange；最后对Range_OFDM进行补偿；u＝1,2,…N；

所述辅同步序列辅助的测速精度提升算法模块，对接收序列中相邻的M个子帧分别执行：将子帧中第4个与第10个CP-OFDM符号进行相关运算，得到相关结果，由相关结果获取目标节点的多普勒频移Doppler_v,v＝1,2,…M；M≥2；根据二维距离-多普勒雷达处理算法模块输出的目标节点速度V_OFDM计算出的多普勒频移Doppler_OFDM，再计算M个多普勒频移Doppler_v与Doppler_OFDM差的均值，得到多普勒频移误差补偿量ΔDoppler，并对Doppler_OFDM进行补偿，根据补偿后的多普勒频移计算获得补偿后的目标节点速度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的主同步序列由周期为127位的m序列组成，辅同步序列由2条周期为127位的m序列优选对生成的Gold序列组成。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的发射端根据测量所需的距离和速度精度要求设置子载波间隔；不同子载波间隔所对应的最大测距、距离分辨率、速度分辨率和传输速率分别如下，其中传输速率是调制方式采用256QAM时的传输速率，QAM代表正交振幅调制；

(1)子载波间隔为15kHz时，最大测距为700m，距离分辨率为7.5m，速度分辨率为2.54m/s，传输速率为149M bit/s；

(2)子载波间隔为30kHz时，最大测距为350m，距离分辨率为3.75m，速度分辨率为2.54m/s，传输速率为298M bit/s；

(3)子载波间隔为60kHz时，最大测距为175m，距离分辨率为1.5m，速度分辨率为2.54m/s，传输速率为746M bit/s；

(4)子载波间隔为60kHz扩展时，最大测距为200m，距离分辨率为1.5m，速度分辨率为2.54m/s，传输速率为640M bit/s；

(5)子载波间隔为120kHz时，最大测距为85m，距离分辨率为0.375m，速度分辨率为0.627m/s，传输速率为2986M bit/s；

(6)子载波间隔为240kHz时，最大测距为43.5m，距离分辨率为0.375m，速度分辨率为0.627m/s，传输速率为2986M bit/s。