11.0C 双基地感知关键技术研究与验证白皮书

双基地感知技术概述

双基地感知技术是指收发设备天线分置的感知模式，相较于传统的单基地感知，具有以下优势：

• 感知路径更多：可利用更多候选接收节点，减少感知盲区。
• 散射强度更高：通过不同方向接收目标回波信号，提升信号平均散射强度。
• 覆盖范围更广：多基地协同扩大感知空间覆盖范围。
• 抗干扰能力更强：信号来源多样化，对单点干扰抵抗能力更强。
• 目标识别能力更高：多角度观测，获取目标更全面的散射特性，提高识别准确性。
• 协作增益：提升信噪比和目标检测概率，降低随机误差，增强系统可靠性。

然而，双基地感知技术也面临一些挑战，例如杂波抑制、高精度同步、非视距识别与利用、节点选择与切换、系统复杂度增加等。

双基地感知系统架构

双基地感知系统架构主要包括以下功能：

• 感知信号测量：对接收到的感知信号进行时域、频域信道估计，时延、多普勒和角度估计等。
• 感知数据处理：对获取的感知测量数据进行进一步处理，获取感知目标信息。
• 感知数据存储：将感知数据存储在UE、RAN、CN或者第三方服务器。
• 感知数据应用：根据具体的感知应用场景对感知目标的信息进行应用。
• 感知控制管理：感知过程中的控制和管理，包括感知节点的能力上报，感知节点的选择，感知测量配置，感知数据的隐私与安全管理等。

感知信息传输包括感知信令和感知数据，传输方式包括空口传输和有线接口传输。

感知业务流程包括节点选择、能力上报、感知测量配置等，双基地感知还需要考虑发射机和接收机之间的消息交互。

双基地感知关键技术

• 信号设计：采用低峰均比序列作为感知序列，减少功率回退，增大发射功率；利用通信信号或参考信号进行感知，或对通信信号进行增强或改进以兼容感知功能；采用非均匀感知信号设计，降低感知信号的资源开销，提升资源分配的灵活性。
• 双基地感知参数估计：采用周期图估计、Capon算法、MUSIC算法、ESPRIT算法等进行谱估计，计算目标的位置信息。
• 非理想因素消除：采用天线域对消、时延域对消、空间域对消、往返测量方法、异步时延-多普勒方法等消除定时偏差、定时漂移、载波频率偏差和随机相位等非理想因素的影响；采用MTI技术、MTD技术、STAP技术等进行杂波消除。
• 波束管理和预编码：根据感知业务需求设计合理的波束选择与切换方法，采用数字预编码技术提升感知性能。

仿真评估和样机验证

通过仿真和样机试验验证了双基地感知技术的性能，结果表明该技术能够实现高精度感知，并具有较好的鲁棒性和可靠性。

总结与展望

双基地感知技术在性能和功能上具有显著优势，是实现高精度、广覆盖感知的重要基础，在未来的6G网络中占据重要地位。未来的研究重点可能会集中在如何进一步提高系统效率、降低复杂度和成本，以及如何更好地与现有网络基础设施融合。