[发明专利]一种雷达与通信一体化系统的协同工作方法及系统

权利要求书

1.一种雷达与通信一体化系统的协同工作方法，其特征在于，应用于协同工作系统，所述协同该工作系统包括收发端设备和接收端设备；所述收发端设备上设置有雷达与通信一体化系统，所述雷达与通信一体化系统包括：雷达模块和第一通信模块，所述接收端设备上至少设置有第二通信模块；

所述方法包括：

所述第一通信模块分别将正交频分复用OFDM信号发送至所述接收端设备和所述雷达模块；

所述第二通信模块在接收到所述第一通信模块发送的OFDM信号后，获取所述OFDM信号中携带的通信信息，其中，所述接收端设备至少为一个；

所述雷达模块接收所述第一通信模块发送的OFDM信号经反射后的至少一个反射信号；并基于所述至少一个反射信号和所述OFDM信号，确定所述收发端设备与周围环境的相对位姿关系，所述周围环境至少包括所述接收端设备；所述相对位姿关系包括相对距离关系和/或相对速度关系；

所述所述雷达模块接收所述第一通信模块发送的OFDM信号经反射后的至少一个反射信号；并基于所述至少一个反射信号和所述OFDM信号，确定所述收发端设备与周围环境的相对位姿关系，包括：

所述雷达模块接收所述第一通信模块发送的OFDM信号经反射后的至少一个反射信号，并基于所述至少一个反射信号，确定反射信号矩阵；

所述雷达模块获取所述第一通信模块发送的所述OFDM信号，并基于所述OFDM信号确定OFDM信号矩阵；

根据所述反射信号矩阵和所述OFDM信号矩阵，确定所述收发端设备与所述周围环境的相对位姿关系；

所述根据所述反射信号矩阵和所述OFDM信号矩阵，确定所述收发端设备与所述周围环境的相对位姿关系，包括：

根据所述反射信号矩阵D_Rx(m,n)和所述OFDM信号矩阵D_Tx(m,n)，通过以下公式：

H(m,n)＝D_Tx(m,n)^-1(D_Rx(m,n)-W(m,n))

计算所述收发端设备与所述周围环境的相对位姿关系的环境矩阵H(m,n)；其中，所述m为所述OFDM信号中子载波的数量，所述n为所述OFDM信号中的符号的数量，所述W(m,n)表示叠加的高斯白噪声；

通过以下公式：

对所述环境矩阵H(m,n)进行离散傅里叶变换和反离散傅里叶变换，得到变换后的环境矩阵其中，所述环境矩阵中第p行第q列元素的元素值为所述0≤p≤N_c-1，所述-N_sym/2+1≤q≤N_sym/2，所述N_c为所述OFDM信号的子载波数量，所述N_sym为预设时间内传输的所述OFDM信号中的符号的数量；

对所述变换后的环境矩阵中的每一个元素进行取模，得到取模后的矩阵

基于所述取模后的矩阵确定所述收发端设备与所述周围环境的相对位姿关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述取模后的矩阵确定所述收发端设备与所述周围环境的相对位姿关系，包括：

获取所述取模后的矩阵中的峰值的行数p(k)，并通过以下公式：

计算第k个峰值对应的距离值其中，所述0≤p(k)≤N_c-1，所述0kN_c-1，所述c₀为光在空气中的传播速度，所述Δf为所述OFDM信号中子载波之间的间隔；所述取模后的矩阵中与所述峰值相邻的元素的元素值小于所述峰值；

将所述第k个峰值对应的距离值作为所述收发端设备与所述周围环境中的第k个物体的相对距离值，其中，所述物体包括所述接收端设备。