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摘要:本发明属于太赫兹通信技术领域,具体是涉及一种基于双子带OFDM的太赫兹通信感知一体化系统。本发明将频谱划分为两个区间,每个区间定义为一个子带,第一子带与传统OFDM相同,而在第二子带内的子载波排列中等间隔地插入α‑1个0。不同子带内的子载波间隔互不相同,这样调制后的波形于是拥有了不同的探测距离和距离分辨率。最后提出了基于双子带OFDM系统的联合感知方法,实现了针对距离的粗细估计结合,使得保证较高的距离分辨能力下仍然拥有较大的最大无模糊距离。基于太赫兹的双子带OFDM系统相较于太赫兹OFDM系统不仅在感知端拥有比它更好的性能,并且在通信端也拥有不错的通信速率。
主权项:1.一种基于双子带OFDM的太赫兹通信感知一体化系统,定义发射端和接收端均为单天线,信道为窄带太赫兹通信和感知信道,其特征在于:发射端:将频谱划分为两个区间,每个区间定义为一个子带,第一子带与传统OFDM相同,而在第二子带内的子载波排列中等间隔地插入α-1个0,不同子带内的子载波间隔互不相同;定义双子带OFDM系统发射端的复基带信号stotalt为: 其中,M表示一个数据帧所需要发射的符号个数;N表示IFFT点数,用N1和N2表达为N=N1+αN2;N1和N2分别表示第一子带和第二子带要携带的子载波个数,α表示第一、二子带的子载波间隔之间的倍数,△f2=α△f1,α∈N*,N*表示正整数,△fi表示第i个子带内的子载波间隔;Ts,1和Tcp,1表示双子带的OFDM总符号长度和循环前缀长度,Ts,1=T1+Tcp,1=1△f1+Tcp,1,Sμ,n表示矩阵S的第μ+1列第n+1行: S1表示第一子带中要携带的频域符号S1μ,n的矩阵形式: S′2表示原本第二子带要携带的频域符号S2μ,n变换成S′2μ,n的矩阵形式,该变换为在S2μ,n中按每行间插入α-1行的O向量: 接收端:当双子带OFDM信号经过距离为R、相对速度为v的目标反射后,接收到的基带信号为:yst=bstotalt-τexp-j2pfcτ+zt其中,b表示衰减系数;zt表示高斯白噪声;τ=2R-vtc表示时延;c为光速;对yst进行采样,去除循环前缀,再通过FFT运算将其变换到频域: 其中,Zμ,n为zμ,k的频域形式;对Yμ,n进行子载波解映射分离出双子带各自对应的频域符号: 其中,Ziμ,n表示频域噪声Zμ,n子载波解映射后对应的噪声分量;Y1μ,n和Y2μ,n再分别与OFDM调制时搭载的频域符号S1μ,n和S2μ,n逐元素相除,得到对应子带的信道矩阵: 其中,H1表示第一子带对应的距离域粗估计的信道矩阵,H2表示第二子带对应的距离域细估计的信道矩阵;对H1和H2分别做离散傅里叶变换离散傅里叶反变换的感知算法处理,得到各自处理器的距离和速度信息R1,v1和R2,v2: 其中,表示对应子带的距离分辨率;表示对应子带的速度分辨率,即双子带对应的速度感知分辨相同;和表示噪声部分;最终得到距离和速度为: v=v1+v22其中R2,max是最大无模糊距离,计算公式为Rmax=c2△f。
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百度查询: 电子科技大学 一种基于双子带OFDM的太赫兹通信感知一体化系统
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