2025年11.0C-双基地感知关键技术研究与验证白皮书.docx

目录

1概述 1

1.1双基地感知背景介绍 1

1.2双基地感知和单基地感知性能对比分析 3

2双基地感知系统架构 8

2.1通信感知融合架构介绍 8

2.2感知业务流程 9

2.3测量量定义与感知信息传输 15

2.3.1感知测量量定义 15

2.3.2感知信息传输协议栈 17

2.3.3测量结果上报 19

3双基地感知关键技术 21

3.1信号设计 21

3.1.1序列设计 21

3.1.2资源映射方案 23

3.1.3感知与通信信号资源复用 29

3.2双基地感知参数估计 33

3.2.1谱估计基本方法 33

3.2.2双基地感知位置信息计算 36

3.2.3基于NLOS的感知方法 37

3.3非理想因素消除 40

3.3.1硬件非理想因素及影响 40

3.3.2硬件非理想因素消除方案 41

3.3.3双基地杂波消除方案 44

3.4波束管理和预编码 46

3.4.1双基地感知波束管理 46

3.4.2双基地感知数字预编码方案 51

4仿真评估和样机验证 54

4.1仿真评估方法 54

4.1.1双基地感知信道建模 54

4.1.2双基地感知仿真评估方法 56

4.2样机验证 59

4.2.1基站间协作目标定位 59

4.2.2双基地感知呼吸监测 60

4.2.3双基地多节点协作轨迹追踪 63

4.2.4双基地感知无源目标定位 66

4.2.5基于LOS与NLOS同步校准的双基地试验 68

4.2.6双基地动作检测 70

5总结与展望 72

参考文献 73

缩略语 76

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1概述

1.1双基地感知背景介绍

雷达领域中按发射天线和接收天线是否分置可分为单基地雷达和双基地雷达，并且双基地雷达一般要求发射天线和接收天线距离与雷达作用距离可比拟[1]。双基地雷达可以通过接收专用发射机发射的信号进行工作，也可以通过接收为其他目的而设计的发射机发射的信号进行工作，后者也可称作无源雷达、无源相干定位雷达、被动雷达或非合作照射源雷达[2]，这类雷达是双基地雷达的一种特例，其利用相关的电磁波探测理论技术与信号处理技术，获取第三方设备发射的非合作电磁信号，实现对目标的探测、定位、跟踪和识别。双基地雷达的应用领域非常广泛，涵盖了军事、民用、科研等多个领域，在飞行目标、海上船只检测和跟踪，气象监测和预报，道路交通监测等不同应用场景发挥了重要作用。

双基地雷达的特性与双基地几何形状紧密关联，特别是由发射机、目标和接收机形成的双基地三角形，双基地三角形所处的平面称为双基地平面，如图1-1所示。其中，发射机和接收机之间的距离称为基线距离或简称基线，发射机到目标以及接收机到目标之间连线的夹角称为双基地角，该角度也通常用于表征单基地雷达和双基地雷达性能之间的差异。双基地雷达接收机直接测量的距离信息通常是目标到发射机以及目标到接收机的距离和减去基线距离，即双基地距离差，当基线距离已知时，可以得到目标到发射机以及目标到接收机的距离和。双基地雷达中进一步计算目标到接收机/发射机的距离或目标位置信息需要对双基地三角形进行求解，通常需要获取发射机和接收机之间的相对位置信息。

Target

Tx

β

RT

RR

BistaticTriangle

Baseline

Rx

图1-1双基地雷达几何关系

参考双基地雷达的定义，可以将收发设备天线分置的感知模式统称为双基地感知模式。基于当前移动通信网络架构共可支持6种感知模式，分别是（1）基站自发自收；（2）基站A发基站B收；（3）基站发终端收；（4）终端发基站收；（5）终端自发自收；（6）终端A

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发终端B收。其中，模式（1）和（5）属于单基地感知模式，其他4种感知模式属于双基地感知模式。不同感知模式的优缺点总结如表1-1所示。

表1-1不同感知模式优缺点对比

感知模式

优点

缺点

(1)基站自发自收

无收发同步问题

基站需具备全双工能力

(2)基站A发基站B收

不要求全双工能力，对CP长度、无模糊测距范围要求相对较低

收发同步误差会影响感知性能，LOS径获得概率比基站自发自收低，配对复杂

(3)基站发终端收

可复用或增强现有信号，不要求