[发明专利]用于太赫兹通信感知一体化的NMW-OFDM系统

说明书

一种用于太赫兹通信感知一体化的NMW‑OFDM系统，包括：位于发射端的太赫兹通信感知一体化发射机和位于接收端的多阶段感知模块，太赫兹通信感知一体化发射机将通信数据调制为通信感知一体化无线射频信号并进行发射，多阶段感知模块对接收到的目标反射信号分别并行估计出K个速度候选值、串行估计得到最终目标估计距离。本发明充分利用了太赫兹感知探测的特性，其距离估计精度可以提高三个数量级，而不会减小最大可检测距离的同时，速度估计的精度能够提高了一个数量级。同时可以实现高达100Gbps的超高数据速率，这是毫米波系统可获得的数据速率的100倍以上。

技术领域

本发明涉及的是一种太赫兹通信领域的技术，具体是一种用于太赫兹通信感知一体化(THz joint communication and sensing)的非均匀多宽带正交频分复用(NMW-OFDM)系统。

背景技术

现有的车联网和无人机(UAV)中涉及的JCS技术一般是指通信和感知双重功能，其中室内通信感知应用包括实现超快速数据流和人体姿势识别的无线虚拟/增强现实(VR/AR)。现有的通信感知一体化方案是基于正交频分复用(OFDM)或基于正交时频空调制(OTFS)的多载波波形，但这些方案在接收机复杂度方面难以满足目前工业需要。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于太赫兹通信感知一体化的NMW-OFDM系统，充分利用了太赫兹感知探测的特性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于太赫兹通信感知一体化的NMW-OFDM系统，包括：位于发射端的太赫兹通信感知一体化(NMW-OFDM)发射机和位于接收端的多阶段感知模块，其中：太赫兹通信感知一体化发射机将通信数据调制为通信感知一体化无线射频信号并进行发射，多阶段感知模块对接收到的目标反射信号分别并行估计出K个速度候选值、串行估计得到最终目标估计距离。

技术效果

本发明整体解决了现有基于OFDM的感知技术的最大感知距离受限于子载波间隔，当增大子载波间隔时，能够提高感知精度，但同时会造成最大感知距离的减小。本发明利用多个宽带调制，在提高感知精度的同时，能够保持最大感知距离不减小，提高太赫兹感知最大无模糊距离，实现亚毫米级的距离探测精度。

与现有OFDM系统相比，本发明距离估计精度可以提高三个数量级，而不会减小最大可检测距离的同时，速度估计的精度能够提高了一个数量级。同时可以实现高达100Gbps的超高数据速率，这是毫米波系统可获得的数据速率的100倍以上。

附图说明

图1为本发明传输频带示意图；

图2为本发明太赫兹通信感知一体化发射机示意图；

图3为本发明多阶段感知模块示意图；

图4-图7为实施例效果示意图。

具体实施方式

本实施例涉及的一种用于太赫兹通信感知一体化的NMW-OFDM系统，包括：如图2所示的位于发射端的太赫兹通信感知一体化(NMW-OFDM)发射机和如图3所示的位于接收端的多阶段感知模块。

如图2所示，所述的太赫兹通信感知一体化发射机，包括：星座图映射器、OFDM多帧并行调制器、数模转换器和频移器，其中：星座图映射器将通信比特率数据映射为K个数据帧的数字码元，由K个调制器并联组成的OFDM多帧并行调制器将K个数据帧映射到不同宽带的各个子载波上并调制为数字基带信号，数模转换器将数字信号转换为模拟信号，频移器将不同的基带信号分别频移到不同的频段，并将多个带通信号进行叠加，输出为通信感知一体化无线射频信号。