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CN114389009B - 通信装置和方法 - Google Patents

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CN114389009B CN202011112993.3A CN202011112993A CN114389009B CN 114389009 B CN114389009 B CN 114389009B CN 202011112993 A CN202011112993 A CN 202011112993A CN 114389009 B CN114389009 B CN 114389009B
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Abstract

本申请提供了通信装置和方法，应用于感知通信一体化技术领域。该装置包括：至少一个发射天线单元、至少一个接收天线单元和信号处理单元；该信号处理单元用于在第一频段上，控制该至少一个发射天线单元和该至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信；在第二频段上，控制至少一个目标发射天线单元发送雷达信号；以及，在该第二频段上，控制至少一个目标接收天线单元接收第一回波信号，该第一回波信号包括对应至少一个目标的回波信号，该至少一个发射天线单元包括该至少一个目标发射天线单元，该至少一个接收天线单元包括该至少一个目标接收天线单元，该第一频段和该第二频段不重叠。该装置有利于降低成本开销。

Description

通信装置和方法
技术领域
本申请涉及感知通信一体化技术领域，并且更具体地，涉及感知通信一体化技术领域中的通信装置和方法。
背景技术
随着城市化的发展，交通基础建设不断在完善，以高速路为主的公路网络已覆盖全国。但是，随着车流量的增大，高速公路收费站口经常出现车辆排队等候、堵塞交通的现象，导致路段通信能力下降。
电子不停车收费(electronic toll collection，ETC)是指通过安装在ETC车道一侧的路侧单元(road side unit，RSU)与车辆上的车载单元(on board unit，OBU)间进行通信，实现车辆的不停车收费，在很大程度上缓解了交通拥堵的现象。
然而，为了提高RSU的工作效率和性能，现有技术中考虑利用感知和探测能力较强的雷达装置，指导RSU与OBU进行通信，这样，还需要为该RSU额外架设雷达装置。因此，现有的RSU和雷达装置结合的方案的成本开销较大。
发明内容
本申请提供一种通信装置和方法，有利于降低成本开销。
第一方面，本申请实施例提供一种通信装置，该装置可以包括：至少一个发射天线单元、至少一个接收天线单元和信号处理单元，该信号处理单元分别与该至少一个发射天线单元和该至少一个接收天线单元连接；其中，该信号处理单元用于在第一频段上，控制该至少一个发射天线单元和该至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信；该信号处理单元还用在第二频段上，控制至少一个目标发射天线单元发送雷达信号；以及，在该第二频段上，控制至少一个目标接收天线单元接收该雷达信号的第一回波信号，该第一回波信号包括对应至少一个目标的回波信号，该至少一个发射天线单元包括该至少一个目标发射天线单元，该至少一个接收天线单元包括该至少一个目标接收天线单元，该第一频段和该第二频段不重叠。
通过本申请实施例提供的该通信装置能够通过一套收发天线单元，实现雷达信号和通信信号的收发，能够降低成本开销。
在一种可能的实现方式中，当至少一个发射天线单元的数量大于1时，该至少一个发射天线单元可以称为发射天线阵列，类似地，当至少一个接收天线单元的数量大于1时，该至少一个接收天线单元可以被称为接收天线阵列。
也就是说，当至少一个发射天线单元的数量大于1时，该通信装置可以对该发射天线阵列进行波束赋形，以实现多个车道的覆盖，即能够向位于多个车道上的车辆内的终端发送下行通信信号。类似地，该通信装置可以对该接收天线阵列进行波束赋形，以实现多个车道的覆盖，即能够接收来自多个车道上的车辆内的终端发送上行通信信号。
这样，采用本申请实施例提供的通信装置，多个车道上仅需要部署一个该通信装置，就能够实现雷达信号的收发以及与位于多个车道上车辆内的终端之间的通信信号的收发，进一步降低了成本开销。
在一种可能的实现方式中，该第一频段包括第一子频段和第二子频段，该第一子频段和该第二子频段不重叠，该信号处理单元用于：在该第一子频段上，通过该至少一个发射天线单元向该至少一个第一终端发送第一通信信号；在该第二子频段上，通过该至少一个接收天线单元接收来自该至少一个第一终端的第二通信信号。
可选地，该至少一个目标可以包括至少一个第二终端。其中，该至少一个第二终端可以包括该至少一个第一终端；或该至少一个第二终端与该至少一个第一终端部分或全部不同，本申请实施例对此不做限定。
需要说明的是，该第一通信信号和该第二通信信号支持第一通信协议标准，即该第一通信信号和该第二通信信号可以理解为该通信装置和该终端在该第一通信协议标准下通信所传输的信号。
需要说明的是，为使该通信装置既能够用于与该终端收发通信信号，又能够用于收发雷达信号，该通信装置需要分频段工作，因此，该第一子频段、该第二子频段和该第二频段不重叠。也就是说，该第二频段可以为除该第一频段外的其他频段。
可选地，该至少一个发射天线单元中的发射天线可以为多种极化类型的天线，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，该至少一个发射天线单元中的一个或多个发射天线单元可以包括至少一个右旋圆极化天线。也就是说，该通信装置通过该每个发射天线单元发送的该第一通信信号和该雷达信号均为右旋圆极化信号。
可选地，该通信装置还可以包括至少一个发射射频单元和至少一个发射馈电单元，该至少一个发射射频单元、该至少一个发射馈电单元和该至少一个发射天线单元对应。该信号处理单元的输出端与该至少一个发射射频单元的输入端连接，该至少一个发射射频单元的输出端与该至少一个发射馈电单元的输入端连接，该至少一个发射馈电单元的输出端与该至少一个发射天线单元连接。
需要说明的是，由于单独的垂直极化天线或单独的水平极化天线作为接收天线，可以同时接收右旋圆极化信号和左旋圆极化信号，只是可能会损失部分信号能量。
可选地，该至少一个目标接收天线单元中的接收天线可以为多种极化类型的天线，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，该至少一个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元可以包括至少一个线极化天线。例如：该至少一个线极化天线可以包括至少一个水平极化天线和/或至少一个垂直极化天线。
在另一种可能的实现方式中，该至少一个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元可以包括至少一个线极化天线组合，该线极化天线组合包括极化正交的一对线极化天线。例如：该线极化天线组合包括水平极化天线和垂直极化天线。又例如：该线极化天线组合包括45°线极化天线和-45°线极化天线。
在又一种可能的实现方式中，该至少一个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元可以包括至少一个线极化天线和至少一个线极化天线组合，该线极化天线组合包括极化正交的一对线极化天线。
在一种可能的实现方式中，以该至少一个目标接收天线单元中每个目标接收天线单元包括一个线极化天线组合，该线极化天线组合包括水平极化天线和垂直极化天线为例，该装置还包括至少一个接收射频单元和至少一个接收馈电单元，该至少一个目标接收天线单元、该至少一个接收馈电单元和该至少一个接收射频单元对应，该至少一个目标接收天线单元与该至少一个接收馈电单元的输入端连接，该至少一个接收馈电单元的输出端与该至少一个接收射频单元的输入端连接，该至少一个接收射频单元的输出端与该信号处理单元连接。
在一种可能的实现方式中，当该至少一个目标接收单元中的每个目标接收单元包括至少一个线极化天线组合，该线极化天线组合包括水平极化天线和垂直极化天线时，该接收馈电单元用于接收来自该接收馈电单元对应的目标接收天线单元中的水平极化天线的水平极化信号和来自该接收馈电单元对应的目标接收天线单元中的垂直极化天线的垂直极化信号；将该垂直极化信号的相位相对于该水平极化信号的相位前移90度，得到该第一回波信号；将该水平极化信号的相位相对于该垂直极化信号的相位前移90度，得到该第二通信信号；对该第一回波信号和该第二通信信号进行合路处理，得到合路信号；向该接收馈电单元对应的接收射频单元发送该合路信号；该接收馈电单元对应的接收射频单元用于接收该合路信号，向该信号处理单元发送该合路信号；该信号处理单元用于接收该合路信号；基于该第二子频段，从该合路信号中获得该第二通信信号；基于该第二频段，从该合路信号中获得该第一回波信号。
在一种可能的实现方式中，以一个接收馈电单元为例，该接收馈电单元可以包括第一相移单元、第二相移单元和合路单元，该第一相移单元的第一输入端与该接收馈电单元对应的线极化天线组合中的天线水平极化天线连接，该第一相移单元的第二输入端与线极化天线组合中的垂直极化天线连接，该第一相移单元的输出端与该合路单元的第一输入端连接，该第二相移单元的第一输入端与该水平极化天线连接，该第二相移单元的第二输入端与该垂直极化天线连接，该第二相移单元的输出端与该合路单元的第二输入端连接，该合路单元的输出端与该接收馈电单元对应的接收射频单元的输入端连接。
相应地，该第一相移单元用于将来自该垂直极化天线的垂直极化信号的相位相对于来自该水平极化天线的水平极化信号的相位前移90度，得到该第一回波信号；向该合路单元发送该第一回波信号。
相应地，该第二相移单元用于将来自该水平极化天线的水平极化信号的相位相对于来自该垂直极化天线的垂直极化信号的相位前移90度，得到该第二通信信号；向该合路单元发送对应该至少一个第一终端的第二通信信号。
相应地，该合路单元用于对来自该第一相移单元的该第一回波信号和来自该第二相移单元的对应该至少一个第一终端的第二通信信号进行合路处理，得到合路信号；向该接收射频单元发送该合路信号。
相应地，该接收射频单元用于接收该合路信号；向信号处理单元发送该合路信号。
采用本申请实施例提供的通信装置，该至少一个接收射频单元、该至少一个接收馈电单元和该至少一个目标接收天线单元一一对应，接收馈电单元对两个相移单元的信号进行合路处理后传输给一个接收射频单元，能够节约接收射频单元的数量，从而降低成本开销。
在一种可能的实现方式中，以该至少一个目标接收天线单元中每个目标接收天线单元包括一个线极化天线组合，该线极化天线组合包括水平极化天线和垂直极化天线为例，该装置还包括至少一个接收射频单元组和至少一个接收馈电单元，该至少一个目标接收天线单元、该至少一个接收馈电单元和该至少一个接收射频单元组对应，该至少一个目标接收天线单元与该至少一个接收馈电单元的输入端连接，该至少一个接收馈电单元的输出端与该至少一个接收射频单元组的输入端连接，该至少一个接收射频单元组的输出端与该信号处理单元连接，其中，该接收射频单元组包括第一接收射频单元和第二接收射频单元。
在一种可能的实现方式中，当该至少一个目标接收单元中的每个目标接收单元包括至少一个线极化天线组合，该线极化天线组合包括水平极化天线和垂直极化天线时，该接收馈电单元用于接收来自该目标接收天线单元中的水平极化天线的水平极化信号和来自该目标接收天线单元中的垂直极化天线的垂直极化信号；将该垂直极化信号的相位相对于该水平极化信号的相位前移90度，得到该第一回波信号；将该水平极化信号的相位相对于该垂直极化信号的相位前移90度，得到该第二通信信号；向该接收馈电单元对应的接收射频单元组中的第一接收射频单元发送该第一回波信号；向该接收馈电单元对应的接收射频单元组中的第二接收射频单元发送该第二通信信号；该接收馈电单元对应的接收射频单元组中的第一接收射频单元用于接收来自该接收馈电单元的该第一回波信号，向该信号处理单元发送该第一回波信号；该接收馈电单元对应的接收射频单元组中的第二接收射频单元用于接收来自该接收馈电单元的该第二通信信号；向该信号处理单元发送该第二通信信号。该信号处理单元用于接收该第一回波信号和该第二通信信号。
在一种可能的实现方式中，以一个接收馈电单元为例，该接收馈电单元可以包括第一相移单元和第二相移单元，该第一相移单元的第一输入端与该接收馈电单元对应的线极化天线组合中的天线水平极化天线连接，该第一相移单元的第二输入端与线极化天线组合中的垂直极化天线连接，该第一相移单元的输出端与该接收馈电单元对应的接收射频单元组中的第一接收射频单元的输入端连接，该第二相移单元的第一输入端与该水平极化天线连接，该第二相移单元的第二输入端与该垂直极化天线连接，该第二相移单元的输出端与该接收馈电单元对应的接收射频单元组中的第二接收射频单元的输入端连接。
相应地，该第一相移单元用于将来自该垂直极化天线的垂直极化信号的相位相对于来自该水平极化天线的水平极化信号的相位前移90度，得到该第一回波信号；向该第一接收射频单元发送该第一回波信号。
相应地，该第二相移单元用于将来自该水平极化天线的水平极化信号的相位相对于来自该垂直极化天线的垂直极化信号的相位前移90度，得到该第二通信信号；向该第二接收射频单元发送对应该至少一个第一终端的第二通信信号。
相应地，该第一接收射频单元用于接收该第一回波信号；向该信号处理单元发送该第一回波信号。该第二接收射频单元用于接收该对应该至少一个第一终端的第二通信信号；向该信号处理单元发送该对应该至少一个第一终端的第二通信信号。
采用本申请实施例提供的通信装置，该至少一个接收射频单元组、该至少一个接收馈电单元和该至少一个目标接收天线单元一一对应，该接收馈电单元无需对两个相移单元的信号进行合路处理，而是直接将两个相移单元的信号分别发送给接收射频单元组中的两个接收射频单元，能够降低接收馈电单元的电路复杂度以及信号处理单元的处理复杂度。
在一种可能的实现方式中，该第一子频段、该第二子频段和该第二频段中的至少两个之间包括保护频段。
采用本申请实施例提供的通信装置，雷达信号(包括雷达信号和/或第一回波信号)和通信信号(包括第一通信信号和/或第二通信信号)所占用的频带之间设置保护频段，有利于避免不同类型的信号之间的相互干扰。
第二方面，本申请实施例还提供一种路侧单元RSU，该RSU包括上述第一方面或其各种可能的实现方式中该的通信装置。
第三方面，本申请实施例还提供一种通信系统，该通信系统包括至少一个终端以及上述第二方面中所述的RSU。
第四方面，本申请实施例还提供一种通信方法，该方法可以包括：在第一频段上，控制该至少一个发射天线单元和该至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信；在第二频段上，控制至少一个目标发射天线单元发送雷达信号；以及，在该第二频段上，控制至少一个目标接收天线单元接收该雷达信号的第一回波信号，该第一回波信号包括对应至少一个目标的回波信号，该至少一个发射天线单元包括该至少一个目标发射天线单元，该至少一个接收天线单元包括该至少一个目标接收天线单元，该第一频段和该第二频段不重叠。
该第四方面提供的通信方法中所涉及的具体结构和设计可以参见第一方面的阐述。
第五方面，本申请实施例还提供一种信号处理装置，所述装置包括处理单元，其中，该处理单元用于：在第一频段上，控制至少一个发射天线单元和至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信；在第二频段上，控制至少一个目标发射天线单元发送雷达信号；以及，在该第二频段上，控制至少一个目标接收天线单元接收该雷达信号的第一回波信号，该第一回波信号包括对应至少一个目标的回波信号，该至少一个发射天线单元包括该至少一个目标发射天线单元，该至少一个接收天线单元包括该至少一个目标接收天线单元，该第一频段和该第二频段不重叠。
该第五方面提供的信号处理装置所涉及的具体结构和设计可以参见第一方面的阐述。
第六方面，本申请实施例还提供一种信号处理装置，该装置包括至少一个通信接口和至少一个处理器，所述至少一个通信接口用于与至少一个发射天线单元和至少一个接收天线单元通信，当所述至少一个处理器执行程序代码或指令时，实现上述第四方面或其任意可能的实现方式中所述的方法。
可选地，该信号处理装置还可以包括至少一个存储器，所述存储区用于存储该程序代码或指令。
可选地，上述第六方面中所述的信号处理装置可以为上述第一方面中所述的通信装置中的芯片装置或者集成电路。
第七方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于实现上述第四方面或其任意可能的实现方式中所述的方法的指令。
第八方面，本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机实现上述第四方面或其任意可能的实现方式中所述的方法。
附图说明
图1是本申请实施例提供的MIMO雷达的虚拟天线的示意图；
图2是本申请实施例提供的通信系统100的示意性框图；
图3是本申请实施例提供的应用场景示意图；
图4是本申请实施例提供的另一应用场景示意图；
图5是本申请实施例提供的通信装置200的示意性框图；
图6是本申请实施例提供的信号频段分布示意图；
图7是本申请实施例提供的另一信号频段分布示意图；
图8是本申请实施例提供的又一应用场景示意图；
图9是本申请实施例提供的天线阵列的示意图；
图10是本申请实施例提供的另一天线阵列的示意图；
图11是本申请实施例提供的天线单元的示意图；
图12是本申请实施例提供的通信装置200的另一示意性框图；
图13是本申请实施例提供的通信装置200的又一示意性框图；
图14是本申请实施例提供的通信装置200的又一示意性框图；
图15是本申请实施例提供的通信装置200的又一示意性框图；
图16是本申请实施例提供的通信装置200的又一示意性框图；
图17是本申请实施例提供的通信装置200的又一示意性框图；
图18是本申请实施例提供的通信装置200的又一示意性框图；
图19是本申请实施例提供的通信装置200的又一示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
首先对本申请实施例中的部分专业术语进行介绍。
1、电子不停车收费(electronic toll collection，ETC)系统、路侧单元(roadside unit，RSU)和车载单元(on board unit，OBU)
ETC系统包括在收费站的ETC专用车道上架设的RSU以及安装在车辆上的OBU，该RSU采用专用短程通信(dedicated short range communication，DSRC)技术与该OBU之间进行专用链路交互，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过路桥收费站不需停车而能交纳路桥费的目的，在很大程度上缓解了交通拥堵的现象。
2、波达方向(direction of arrival，DOA)
DOA是指空间信号的到达方向，即各个信号到达接收天线阵列中的天线的方向角，DOA可以包括水平方向上的水平角和/或垂直方向上的俯仰角，DOA在一些情况下与波达角(angle of arrival，AOA)的作用类似。
3、波束赋形(beam forming，BF)
波束赋形是一种基于天线阵列的信号预处理技术，通过DOA调整天线阵列中每个天线的加权系数，以产生具有指向性的至少一个波束，从而能够获得明显的阵列增益。
例如：可以通过接收天线接收到的上行信号估计波达方向(direction ofarrival，DOA)，并利用DOA计算波束赋形向量，该波束赋形向量用于指示发射天线阵列中每个天线的加权系数，基于该波束赋形向量可以实现对该发射天线阵列发送的下行信号进行波束赋形。
可选地，本申请实施例中所述的波束赋形可以为数字波束赋形(digital beamforming，DBF)或模拟波束赋形，本申请实施例对此不做限定。例如：波束赋形可以为DBF。
4、多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)雷达的虚拟孔径技术
MIMO雷达是指具有多个发射天线和多个接收天线的雷达，MIMO雷达是一种能够提高角度分辨率的有效方法。雷达的角度分辨率与接收天线阵列的孔径大小相关，孔径越大，分辨率越高。
如图1所示，在2TX 4RX(即2个发射天线和4个接收天线)的MIMO雷达中，TX1可以分别与RX1～RX4形成4个虚拟的阵元，TX2也可以分别与RX1～RX4形成4个虚拟的接收天线，这样2TX 4RX的MIMO雷达可以等效于一个具有8个虚拟接收天线的虚拟接收天线阵列。
因此，2TX 4RX的MIMO雷达可以等效于1TX 8RX的单输入多输出(single-inputmultiple-output，SIMO)雷达，接收天线阵列的孔径由物理的4RX扩展为虚拟的8RX，从而能够提高角度分辨率。
例如：MIMO雷达采用1TX 4RX时的角度分辨率为30°，那么采用2TX 4RX(等效于采用1TX 8RX)时的角分辨率约为15°。
需要说明的是，由于图1中示出的该MIMO雷达包括的2TX呈1行2列布局、4RX呈1行4列布局，2TX和4RX均沿水平方向布局，因此，接收天线阵列的孔径在水平方向上得到扩展，从而提高水平角的分辨率，但本申请实施例不限于此。类似地，该2TX和4RX还可以沿垂直方向布局，基于与图1类似的原理，接收天线阵列的孔径可以在垂直方向上得到扩展，从而提高俯仰角的分辨率。
还需要说明的是，图1中的2TX和4RX仅为一种示例，本申请实施例不限于此，可选地，该MIMO雷达可以包括NTX MRX，其中，M和N均为大于1的整数。
进一步地，MIMO雷达的NTX和MRX均可以分别沿水平方向和垂直方向布局，这样，接收天线阵列的孔径可以在水平方向上和垂直方向上均得到扩展，从而提高水平角和俯仰角的分辨率。
图2示出了本申请实施例提供的通信系统100的示意性框图，该通信系统100包括通信装置110和至少一个终端120，该通信装置110能够与该至少一个终端120之间进行通信。
在一种可能的实现方式中，该通信装置110可以通过无线方式与该终端120进行通信。
需要说明的是，上述无线方式可以通过通信网络实现通信，该通信网络可以是局域网，也可以是通过中继设备转接的广域网，或者包括局域网和广域网。当该通信网络为局域网时，示例性的，该通信网络可以是wifi热点网络、wifi P2P网络、蓝牙网络、zigbee网络、近场通信(near field communication，NFC)网或者未来可能的通用短距离通信网络、专用短距通信(dedicated short range communication，DSRC)网络等。当该通信网络为广域网时，示例性的，该通信网络可以是第三代移动通信技术(3rd-generation wirelesstelephone technology，3G)网络、第四代移动通信技术(the 4th generation mobilecommunication technology，4G)网络、第五代移动通信技术(5th-generation mobilecommunication technology，5G)网络、PLMN或因特网等，本申请实施例对此不做限定。
可选地，上述通信装置110可以具有多种形态，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，该通信装置可以是一个独立的设备。
在另一种可能的实现方式中，该通信装置可以集成在其他设备中。
可选地，上述终端120可以具有多种形态，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，该终端可以是一个独立的设备。
例如：该终端可以是手机(mobile phone)、平板电脑(pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端、增强现实(augmented reality，AR)终端、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remote medical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。
例如：该终端可以是车辆、智能家居设备、智能穿戴设备、无人机或机器人等。
在另一种可能的实现方式中，该终端可以集成在其他设备中。例如：该终端可以为集成或安装在运输工具内、属于该运输工具的一部分的设备，如OBU。
可选地，本申请实施例中所述的运输工具可以包括车辆，如能够实现自动驾驶或智能驾驶或者无人驾驶功能的车辆等。
在一种可能的实现方式中，该通信系统100可以适用于ETC收费的场景，在该应用场景下，图2中的通信装置110可以为RSU，终端120可以为车辆上的OBU或车辆本身。
例如：图3示出了ETC收费的一个场景示意图。如图3所示，一个车道上部署一个RSU，车辆1和车辆2在该车道上行驶。当车辆1进入该RSU的覆盖范围时，该RSU与该车辆1内的OBU1进行通信，以实现自动扣费。在上述场景下，存在以下问题：
(1)RSU只能覆盖单车道，RSU的数量和车道的数量成正比，因此，当在多车道的场景下，成本较高且维护量较大。
(2)RSU的覆盖范围较小，即该RSU的最大通信距离较短，通常只有15-20米左右，当车辆1进入该RSU的覆盖范围之后，该RSU才能和该车辆1内的OBU1之间进行通信，即通信时间较短。这样一来，可能发生扣费失败的情况。
需要说明的是，RSU的覆盖范围是指以该RSU为圆心、以RSU的最大通信距离为半径的球。
又例如：图4示出了ETC收费的另一个场景示意图。如图4所示，车道1上部署RSU1，车道2上部署RSU2，其中，车道1上的车辆1的速度方向为第一方向，车道2上的车辆2的速度方向为第二方向。RSU1与车辆1上的OBU1进行ETC交易，RSU2与车辆2上的OBU2进行ETC交易。
在图4中所示的场景下，由于ETC通信为同频通信，抗干扰能力差，且ETC信号的下行波束的波宽，即下行波束覆盖的角度范围较宽，因此，可能出现反向车道错误交易的问题。例如：以图4中的OBU1为例，该RSU1与该OBU1进行ETC交易的过程中，该OBU1同时也可能进入反向车道RSU2覆盖范围内，RSU2也可能与该OBU1进行ETC交易，因此，可能出现RSU1和RSU2对该OBU1进行重复收费的情况。
综上所述，现有的RSU的工作效率和性能较差。
为了提高RSU的工作效率和性能，现有技术中通常还会在路侧架设感知和探测能力较强的雷达装置，并利用雷达装置的感知和探测能力，指导RSU与OBU进行通信。这样，路侧除了需要架设ETC之外，还需要架设雷达装置，因此，成本开销较大。
针对现有的RSU的工作效率和性能较差的问题，本申请提供一种通信装置，该通信装置能够通过一套收发天线单元，实现雷达信号和通信信号的收发，能够降低成本开销。此外，该通信装置既具备雷达探测的能力，又具备与终端通信的能力，有利于根据雷达探测的结果尽量精确指导ETC扣费，提高感知通信一体化通信装置的工作效率和性能。
图5示出了本申请实施例提供的通信装置200的示意性结构图。该通信装置200可以为图1中所示的通信系统100中的通信装置110。
如图5所示，示例性的，该通信装置200可以包括L个发射天线单元(如发射天线单元211～发射天线单元21L)、K个接收天线单元(如接收天线单元221～接收天线单元22K)和信号处理单元230，该信号处理单元230分别与该L个发射天线单元和该K个接收天线单元连接，其中，L和K均为大于0的整数。
该信号处理单元230用于在第一频段上，通过该L个发射天线单元和该K个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信。
在一种可能的实现方式中，该第一频段可以包括第一子频段和第二子频段，该第一子频段与该第二子频段不重叠，该信号处理单元230具体用于在该第一子频段上，通过该L个发射天线单元向该至少一个第一终端发送第一通信信号；在该第二子频段上，通过该K个接收天线单元来自该至少一个第一终端的第二通信信号。
需要说明的是，该第一通信信号和该第二通信信号支持第一通信协议标准，即该第一通信信号和该第二通信信号可以理解为该通信装置和该终端在该第一通信协议标准下通信所传输的信号。
需要说明的是，本申请实施例中仅以该第一通信协议标准为ETC通信协议标准为例进行介绍，但需要知道的是，该第一通信协议标准还可以为其它通信协议标准，本申请实施例对此不做限定。
该信号处理单元230还用于在第二频段上，通过L1个目标发射天线单元发送雷达信号；在该第二频段上，通过K1个目标接收天线单元接收该雷达信号的第一回波信号，该第一回波信号包括对应至少一个目标的回波信号，该L个发射天线单元包括该L1个目标发射天线单元，该K个接收天线单元包括该K1个目标接收天线单元，该第一频段和该第二频段不重叠。
可选地，该信号处理单元230可以包括一个或多个处理器。
可选地，上述处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、协处理器、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，本申请实施例对此不作限定。
例如：信号处理单元230可以包括第一处理器和第二处理器，该第一处理器用于生成待发送的信号，并控制该L个发射天线单元发送信号；该第二处理器用于控制该K个接收天线单元接收信号，并对接收到的信号进行处理。
又例如：信号处理单元230可以包括一个处理器，该处理器用于生成待发送的信号，并控制该L个发射天线单元发送信号；以及，控制该K个接收天线单元接收信号，并对接收到的信号进行处理。
可选地，该至少一个目标可以包括至少一个第二终端。其中，该至少一个第二终端可以包括该至少一个第一终端；或者，该至少一个第二终端与该至少一个第一终端部分或全部不同。
在一种可能的实现方式中，该通信装置200可以分频段实现感知和通信功能，以该第一通信信号和该第二通信信号支持ETC通信协议为例，该第二频段可以为可用频段中除该第一子频段和该第二子频段外的其他频段，且该第一频段、该第一子频段和该第二子频段互不重叠。
例如：以无线电通信设备在5.8G频段的工作频率范围为5725～5850MHz，该通信装置与第二终端进行ETC通信为例，图6示出了通信装置200的信号频段分布示意图，上述频段分布包含以下中的至少一项：该第一通信信号占用的该第一子频段包括频段2(5827.5～5842.5MHz)中的部分或全部频点、该第二通信信号占用的该第二子频段包括频段4(5787.5～5802.5MHz)中的部分或全部频点、该雷达信号(包括第一雷达信号和第一回波信号)占用的该第二频段包括低频部分的频段1(5725～5787.5MHZ)、中频部分的频段3(5802.5～5827.5MHZ)或高频部分的频段5(5842.5～5850MHZ)中的部分或全部频点。
由图6可以获知，雷达信号的最大带宽可以为(5787.5-5725)+(5827.5-5802.5)+(5850-5842.5)＝95MHz，第一通信信号的最大带宽为(5842.5-5827.5)＝15MHz，该第二通信信号的最大带宽为(5802.5-5787.5)＝15MHz。也就是说，雷达信号的带宽比通信信号的带宽更宽。
需要说明的是，由于信号的带宽越宽、分辨率越高、精度越高，从而感知能力越强。因此，雷达信号的分辨率和精度更高。此外，由雷达信号采用信号相参积累的工作机制决定了其覆盖范围大于通信信号。
采用本申请实施例提供的通信装置，既可以发送窄带宽的通信信号，也可以发送精度更高、覆盖范围更广的高带宽的雷达信号。
由于各OBU厂家的硬件设计上存在差异，上行信号存在一定的频偏，因此，针对这种频偏需要为上行信号(即第一通信信号)占用的频段增加一部分保护频段，从而能够避免通信信号和雷达信号这两种不同类型的信号之间的相互干扰。
可选地，该保护频段的宽度可以为1.2MHz。
又例如：图7示出了感知通信一体化通信装置的另一信号频段分布示意图。上述频段分布包含以下中的至少一项：该第一通信信号占用的该第一子频段包括频段2(5787.5～5802.5MHz)中的部分或全部频点、该第二通信信号占用的该第二子频段包括频段4(5827.5～5842.5MHz)中的部分或全部频点、该雷达信号(包括第一雷达信号和第一回波信号)占用的该第二频段包括低频部分的频段1(5725～5786.3MHZ)、中频部分的频段3(5803.7～5827.5MHZ)或高频部分的频段5(5842.5～5850MHZ)中的部分或全部频点。其中，图7中的阴影部分所示频段为保护频段。
需要说明的是，图6图7中示出的雷达信号和通信信号的频段分布仅为一种示例，本申请实施例不限于此。可选地，该雷达信号和该通信信号还可以采用其他的频段分布方式，本申请实施例对此不做限定。
本申请实施例提供的通信装置可以通过一套收发天线单元，采用频分的方式，实现雷达信号的收发及通信信号的收发两种功能。
通过本申请实施例提供的该通信装置能够通过一套收发天线单元，即该L个发射天线单元和该K个接收天线单元，实现雷达信号和通信信号的收发，能够降低成本开销，其中，该雷达信号和该通信信号占用不同的频段。
进一步地，该通信装置还能够根据该第一回波信号，对该至少一个第一终端进行跟踪、定位和测速，并精确指导该通信装置与该第一终端进行通信，从而提高ETC交易的成功率和可靠性。此外，本申请实施例提供的该通信装置通过一套收发天线单元(包括该L个发射天线单元和该K个接收天线单元)实现上述两种功能，能够降低成本开销。
可选地，该L可以等于1或大于1，和/或，该K可以等于1或大于1，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，当L大于1时，发射天线单元211～发射天线单元21L可以称为发射天线阵列210，类似地，当K大于1时，接收天线单元221～接收天线单元22K可以被称为接收天线阵列220。
可选地，该通信装置200可以对该发射天线阵列210中的发射天线单元211～发射天线单元21L发送的信号进行波束赋形，并通过发射天线单元211～发射天线单元21L发送波束赋形后、对应该至少一个第一终端中的每个第一终端的第一通信信号。
类似地，该通信装置200可以对该接收天线阵列220中的接收天线单元221～接收天线单元22K接收的信号进行波束赋形，波束赋形后获得来自该至少一个第一终端中每个第一终端的第二通信信号。
例如：图8示出了本申请实施例提供的又一应用场景的示意图。如图8所示，该通信装置可以通过对该发射天线阵列发送的信号进行波束赋形，向车道1上的OBU1发送波束赋形后、对应该OBU1的第一通信信号，以及向车道2上的OBU2发送波束赋形后、对应该OBU2的第二通信信号，从而能够实现多车道的覆盖。
本申请实施例提供的通信装置，能够尽量精准与多个车道上的第一终端进行通信，有利于提高感知通信一体化通信装置的工作效率和性能。
此外，多个车道只需要架设一个本申请实施例提供的感知通信一体化通信装置，就能够实现多车道覆盖以及多车道的车辆感知，从而降低成本开销和维护量。
可选地，该L个发射天线单元包括该L1个目标发射天线单元，可以理解为L≥L1，即该L1个目标发射天线单元为该L个发射天线单元中的部分或全部。类似地，该K个接收天线单元包括该K1个目标接收天线单元，可以理解为K≥K1，即该K1个目标接收天线单元为该K个接收天线单元中的部分或全部，本申请实施例对此不做限定。
例如：以通信装置包括发射天线阵列和接收天线阵列，该发射天线阵列包括8个TX，该接收天线阵列包括8个RX，其中，8个TX和8个RX均呈1行8列布局为例，图9示出了本申请实施例提供的天线阵列的示意图。如图9中的“□”所示，该通信装置可以通过发射天线单元211～发射天线单元218(即8TX)发送对应该至少一个第一终端的第一通信信号，并通过接收天线单元221～接收天线单元228(即8RX)接收对应该至少一个第一终端的第二通信信号；如图9中的“×”所示，该通信装置还可以采用频分的方式，通过发射天线单元211～发射天线单元218(即8TX)发送雷达信号，并通过接收天线单元221～接收天线单元228(即8RX)接收第一回波信号。
本申请实施例提供的通信装置，由于基于MIMO雷达的虚拟孔径技术，图9中用于收发雷达信号的8TX 8RX可以等效于1TX 64RX，因此，接收天线阵列的孔径可以由8个物理的接收天线单元扩展为64个虚拟的接收天线单元，能够提高雷达的水平角的分辨率，从而提高雷达探测的精度。
例如：以通信装置包括发射天线阵列和接收天线阵列，该发射天线阵列包括8个TX，该接收天线阵列包括8个RX，其中，8个TX和8个RX均呈1行8列布局为例，图10示出了本申请实施例提供的另一天线阵列的示意图。如图10中的“□”所示，该通信装置可以通过发射天线单元211～发射天线单元218(即8TX)发送对应该至少一个第一终端的第一通信信号，并通过接收天线单元221～接收天线单元228(即8RX)接收对应该至少一个第一终端的第二通信信号；如图10中的“×”所示，该通信装置还可以采用频分的方式，通过发射天线单元212和217(即2TX)发送雷达信号，并通过接收天线单元221～接收天线单元221、223、225和227(即4RX)接收第一回波信号。
本申请实施例提供的通信装置，由于基于MIMO雷达的虚拟孔径技术，图10中用于收发雷达信号的2TX 4RX可以等效于1TX 8RX，因此，接收天线阵列的孔径可以由4个物理的接收天线单元扩展为8个虚拟的接收天线单元，即在不降低水平角的分辨率的前提下，能够减少使用的天线单元数量，有利于降低信号处理的复杂度。
需要说明的是，图9和图10中所示的发射天线单元和接收天线单元均沿水平方向布局，即基于MIMO雷达的虚拟孔径技术提高雷达信号的水平角的分辨率仅为一种示例，可选地，该通信装置的发射天线单元和/或接收天线单元还可以沿垂直方向布局，基于类似的原理，该通信装置还可以提高雷达信号的俯仰角的分辨率；或者，该通信装置的发射天线单元和/或接收天线单元还可以沿水平方向和垂直方向布局，基于类似的原理，该通信装置还可以共同提高雷达信号的水平角和俯仰角的分辨率，本申请实施例在此不再赘述。
可选地，本申请实施例中所述的发射天线单元可以包括M个发射天线，M为大于0的整数；类似地，接收天线单元可以包括N个接收天线，N为大于0的整数。
可选地，该M发射天线可以呈多种方式布局，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，当M＝1时，该M个发射天线可以呈1行1列的方式布局。
在另一种可能的实现方式中，当M>1时，该M个发射天线可以呈1行M列的方式布局，如图11中的(a)所示；或，该M个发射天线可以呈M行1列的方式布局，如图11中的(b)所示。
在又一种可能的实现方式中，当M>1时，该M个发射天线可以呈M1行M2列的方式布局，其中，M1和M2均为大于0的整数，且M1+M2＝M，如图11中的(c)所示。
可选地，该N接收天线可以呈多种方式布局，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，当N＝1时，该N个接收天线可以呈1行1列的方式布局。
在另一种可能的实现方式中，当N>1时，该N个接收天线可以呈1行N列的方式布局，如图11中的(d)所示；或，该N个接收天线可以呈N行1列的方式布局，如图11中的(e)所示。
在又一种可能的实现方式中，当N>1时，该N个接收天线可以呈N1行N2列的方式布局，其中，N1和N2均为大于0的整数，且N1+N2＝N，如图11中的(f)所示。
进一步地，图12示出了该通信装置200的另一示意性框图，如图12所示，该通信装置200还可以包括L个发射射频单元(如发射射频单元241～发射射频单元24L)、L个发射馈电单元(如发射馈电单元251～发射馈电单元25L)、K个接收射频单元(如接收射频单元261～接收射频单元26K)和K个接收馈电单元(如接收馈电单元271～接收馈电单元27K)。
该发射天线单元211～发射天线单元21L、该发射射频单元241～发射射频单元24L和该发射馈电单元251～发射馈电单元25L一一对应，该信号处理单元230与该发射射频单元241～发射射频单元24L的输入端连接，该发射射频单元241～发射射频单元24L的输出端该发射馈电单元251～发射馈电单元25L的输入端连接，该发射馈电单元251～发射馈电单元25L的输出端与该发射天线单元211～发射天线单元21L连接。
该接收天线单元221～接收天线单元22K、该接收射频单元261～接收射频单元26K和该接收馈电单元271～接收馈电单元27K一一对应。该接收天线单元221～接收天线单元22K与该接收馈电单元271～接收馈电单元27K的输入端连接，该接收馈电单元271～接收馈电单元27K的输出端与该接收射频单元261～接收射频单元26K的输入端连接，该接收射频单元261～接收射频单元26K的输出端与该信号处理单元230连接。
可选地，该L个发射天线单元中的发射天线可以为多种极化类型的天线，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，以该通信装置与第一终端之间的通信遵循ETC通信协议标准为例，在ETC通信协议标准下，该L个发射天线单元中的一个或多个发射天线单元可以包括至少一个右旋圆极化天线。也就是说，该通信装置通过该L个发射天线单元中的一个或多个发射天线单元发送的该第一通信信号和该雷达信号均为右旋圆极化信号。
例如，该发射天线单元211～发射天线单元21L中的每个发射天线单元包括一个右旋圆极化天线，如图13中所示的右旋圆极化天线T211～右旋圆极化天线T21L。需要说明的是，图13中仅示出该通信装置200中与该发射天线单元211～发射天线单元21L相关的部分，其余部分未示出。
需要说明的是，圆极化信号是指沿其传播方向观察，信号的瞬时电场矢量的端点轨迹是一个圆。若瞬时电场矢量沿传播方向按左手螺旋的方向旋转，则称为左旋圆极化信号；若瞬时电场矢量沿传播方向按右手螺旋的方向旋转，则称为右旋圆极化信号。
可选地，本申请实施例中所述的发射射频单元和/或发射馈电单元所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，本申请实施例中所述的发射射频单元可以包括发射射频电路，该发射射频电路用于实现该发射射频单元的功能。需要说明的是，该发射射频电路的结构具体可以参考现有技术中具有类似功能的电路结构。
在一种可能的实现方式中，本申请实施例中所述的发射馈电单元可以包括发射馈电电路，该发射馈电电路用于实现该发射馈电单元的功能。需要说明的是，该发射馈电电路的结构具体可以参考现有技术中具有类似功能的电路结构。
需要说明的是，为清楚起见，图12中的接收天线单元221～接收天线单元22K1表示被复用的K1个目标接收天线单元，接收天线单元22(K1+1)～接收天线单元22K表示未被复用的K2个接收天线单元，其中，K1+K2＝K。
需要说明的是，以该通信装置与第一终端之间的通信遵循ETC通信协议标准为例，在ETC通信协议标准下，该第二终端向该通信装置发送的该第二通信信号仍然为右旋圆极化信号，相应地，用于接收该第二通信信号的接收天线需要支持对右旋圆极化信号的接收。而对于第一回波信号来说，当雷达信号为右旋圆极化信号时，该雷达信号经过该第二终端所在车辆的反射后产生的该第一回波信号会变成反旋向的圆极化信号，即左旋圆极化信号。
这样一来，就要求被复用的K1个目标接收天线单元中的接收天线需要支持两种圆极化信号，即右旋圆极化信号和左旋圆极化信号的接收，而未被复用的K2个接收天线单元中的接收天线可以仅支持右旋圆极化信号的接收。
可选地，该K个接收天线单元中的接收天线可以为多种极化类型的天线，本申请实施例对此不做限定。
可选地，当K>K1时，该K个接收天线单元中除该K1个目标接收天线单元外的K2个接收天线单元中的接收天线的极化类型与该K1个目标接收天线单元中的接收天线的极化类型可以相同，也可以不同，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，由于该K2个接收天线单元没有被复用，即仅需要支持右旋圆极化信号(第二通信信号)的接收，因此，该K2个接收天线单元中的一个或多个接收天线单元可以包括至少一个右旋圆极化天线。
例如：该K2个接收天线单元，即接收天线单元22(K1+1)～接收天线单元22K中的每个接收天线单元包括一个右旋圆极化天线，如图14中所示的右旋圆极化天线Q22(K1+1)～右旋圆极化天线Q22K。需要说明的是，图14中仅示出该通信装置200中与该K2个接收天线单元相关的部分，其余部分未示出。
在另一种可能的实现方式中，由于该K1个接收天线单元被复用，即该K1个接收天线单元需要同时支持右旋圆极化信号(第二通信信号)和左旋圆极化信号(第一回波信号)的接收，因此，该K2个接收天线单元中的接收天线的极化类型可以与该K1个目标接收天线单元中的接收天线的极化类型可以相同。
下面将以被复用的该K1个目标接收天线单元为例，介绍该K1个目标接收天线单元中的接收天线的极化类型。
需要说明的是，由于单独的线极化天线作为接收天线，可以同时接收右旋圆极化信号和左旋圆极化信号，只是可能会损失部分信号能量。
在一种可能的实现方式中，该K1个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元可以包括至少一个线极化天线。
可选地，该至少一个线极化天线中的线极化天线可以为多种极化方向，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，该K1个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元可以包括至少一个垂直极化天线和/或至少一个水平极化天线。
例如：该K1个目标接收天线单元，即接收天线单元221～接收天线单元22K1中的每个接收天线单元包括一个水平极化天线，如图15中所示的水平极化天线P221～水平线极化天线P22K1。需要说明的是，图15中仅示出该通信装置200中与该K1个目标接收天线单元相关的部分，其余部分未示出。
在另一种可能的实现方式中，该K1个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元可以包括至少一个线极化天线组合，该线极化天线组合包括极化正交的一对线极化天线。
可选地，该至少一个线极化天线组合中的线极化天线组可以包括多种方式极化正交的一对线极化天线，本申请实施例对此不做限定。
在一种可能的实现方式中，该线极化天线组合可以包括45°极化天线和-45°极化天线。
在另一种可能的实现方式中，该线极化天线组合可以包括水平极化天线和垂直极化天线。
在又一种可能的实现方式中，该至少一个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元可以包括至少一个线极化天线和至少一个线极化天线组合，该线极化天线组合包括极化正交的一对线极化天线。
例如：该K1个目标接收天线单元，即接收天线单元221～接收天线单元22K1中的每个接收天线单元可以包括一个线极化天线组合，每个线极化天线组合中可以包括一个水平极化天线和一个垂直极化天线，如图16中所示的线极化天线组合P221～P22K1，其中，线极化天线组合221包括水平极化天线P221-1和垂直极化天线P221-2、…、线极化天线组合22K1包括水平极化天线P22K1-1和垂直极化天线P22K1-2。需要说明的是，图16中仅示出该通信装置200中与该K1个目标接收天线单元相关的部分，其余部分未示出。
在一种可能的实现方式中，如图16所示，该接收馈电单元271可以用于接收来自线极化天线组合P221中的水平极化天线P221-1的水平极化信号和来自该线极化天线组合P221中的垂直极化天线P221-2的垂直极化信号；将该垂直极化信号的相位相对于该水平极化信号的相位前移90度，得到该第一回波信号；将该水平极化信号的相位相对于该垂直极化信号的相位前移90度，得到对应该至少一个第一终端的第二通信信号；对该第一回波信号和对应该至少一个第一终端的第二通信信号进行合路处理，得到合路信号；向该接收射频单元261发送该合路信号。相应地，该接收射频单元261可以用于接收该合路信号，并向该信号处理单元230发送该合路信号。相应地，该信号处理单元230可以用于接收该合路信号；基于该第二子频段，从该合路信号中获得对应该至少一个第一终端的第二通信信号；基于该第二频段，从该合路信号中获得该第一回波信号。
需要说明的是，本申请实施例中仅以该接收馈电单元271将该垂直极化信号的相位相对于该水平极化信号的相位前移90度，得到该第一回波信号(即左旋圆极化信号)，并将该水平极化信号的相位相对于该垂直极化信号的相位前移90度，得到该第二通信信号(右旋圆极化信号)为例进行介绍，但本申请实施例不限于此。
可选地，该接收馈电单元271可以将该垂直极化信号的相位相对于该水平极化信号的相位前移第一角度，得到该第一回波信号，并将该水平极化信号的相位相对于该垂直极化信号的相位前移第二角度，得到该第二通信信号，其中，该第一角度和/或该第二角度可以属于预先配置的角度范围，该角度范围包括90度。只是当该第一角度为该角度范围内除90度以外的其他角度时，可能会损失部分信号能量。如圆极化信号可能变为椭圆极化信号。例如：该角度范围可以与90度之间存在小于一定阈值的误差，该误差可以是由于制造工艺或者制造精度的差值带来的。又如，该角度范围可以为80度到100度，本申请实施例对此不做限定。
需要说明的是，上一段中仅示意性介绍了接收天线单元221—接收馈电单元271—接收射频单元261—信号处理单元230的功能，图16中其它的接收天线单元—接收馈电单元—接收射频单元—信号处理单元的功能可以参考上面的介绍，为避免重复，此处不再赘述。
在一种可能的实现方式中，图17示出了图16中的接收馈电单元271的示意性框图。如图17所示，该接收馈电单元271可以包括相移单元271-1、相移单元271-2和合路单元271-3(其它部分未示出)，该相移单元271-1的第一输入端与该水平极化天线P221-1连接，该相移单元271-1的第二输入端与该垂直极化天线P221-2连接，该相移单元271-1的输出端与该合路单元271-3的第一输入端连接，该相移单元271-2的第一输入端与该水平极化天线P221-1连接，该相移单元271-2的第二输入端与该垂直极化天线P221-2连接，该相移单元271-2的输出端与该合路单元271-3的第二输入端连接，该合路单元的输出端与该接收射频单元261的输入端连接。
该相移单元271-1用于将来自该垂直极化天线P221-2的垂直极化信号的相位相对于来自该水平极化天线P221-1的水平极化信号的相位前移90度，得到该第一回波信号；向该合路单元271-3发送该第一回波信号。
该相移单元271-2用于将来自该水平极化天线P221-1的水平极化信号的相位相对于来自该垂直极化天线P221-2的垂直极化信号的相位前移90度，得到该第二通信信号；向该合路单元271-3发送对应该至少一个第一终端的第二通信信号。
该合路单元271-3用于对来自该相移单元271-1的该第一回波信号和来自该相移单元271-2的对应该至少一个第一终端的第二通信信号进行合路处理，得到合路信号；向该接收射频单元261发送该合路信号。
可选地，如图17所示，该接收馈电单元271还可以包括滤波单元271-4和滤波单元271-5，该相移单元271-1的输出端通过该滤波单元271-4与该合路单元271-3的第一输入端连接，该相移单元271-2的输出端通过该滤波单元271-5与该合路单元271-3的第二输入端连接。该滤波单元271-4用于对来自该相移单元271-1的该第一回波信号进行滤波处理。该滤波单元271-5用于对来自该相移单元271-2的对应该至少一个第一终端的第二通信信号进行滤波处理。
需要说明的是，图17中仅示意性介绍了接收馈电单元271的结构和功能，图16中其它的接收馈电单元的结构和功能可以参考该接收馈电单元271，为避免重复，此处不再赘述。
可选地，图16中的接收射频单元261和接收射频单元26K1可以替换为：接收射频单元组281和接收射频单元组28K1，每个接收射频单元组中包括至少两个接收射频单元，如图18中所示的接收射频单元组281包括接收射频单元281-1和接收射频单元281-2、…、接收射频单元组28K1包括接收射频单元28K1-1和接收射频单元28K1-2。
在一种可能的实现方式中，如图18所示，该接收馈电单元271用于接收来自线极化天线组合P221中的水平极化天线P221-1的水平极化信号和来自该线极化天线组合P221中的垂直极化天线P221-2的垂直极化信号；将该垂直极化信号的相位相对于该水平极化信号的相位前移90度，得到该第一回波信号；将该水平极化信号的相位相对于该垂直极化信号的相位前移90度，得到对应该至少一个第一终端的第二通信信号；向该接收射频单元组281中的接收射频单元281-1发送该第一回波信号；向该接收射频单元组281中的接收射频单元281-2发送对应该至少一个第一终端的第二通信信号。
相应地，该接收射频单元281-1用于接收该第一回波信号，并向该信号处理单元230发送该第一回波信号。该接收射频单元281-2用于接收对应该至少一个第一终端的第二通信信号，并向该信号处理单元230发送对应该至少一个第一终端的第二通信信号。
相应地，该信号处理单元230用于接收该第一回波信号和对应该至少一个第一终端的第二通信信号。
需要说明的是，上一段仅示意性介绍了接收天线单元221—接收馈电单元271—接收射频单元组281—信号处理单元230的功能，图18中其它的接收天线单元—接收馈电单元—接收射频单元组—信号处理单元的功能可以参考上面的介绍，为避免重复，此处不再赘述。
在一种可能的实现方式中，图19示出了图18中的接收馈电单元271的示意性框图。图19中所示的接收馈电单元271与图17中的接收馈电单元271的区别仅在于该接收馈电单元271中无需合路单元271-3(其它部分未示出)。也就是说，如图19所示，该相移单元271-1的输出端(或滤波单元271-4的输出端)与该接收射频单元281-1的输入端连接，该相移单元271-2的输出端(或滤波单元271-5的输出端)与该接收射频单元281-2的输入端连接。
需要说明的是，图19中仅示意性介绍了接收馈电单元271的结构和功能，图18中其它的接收馈电单元的结构和功能可以参考该接收馈电单元271，为避免重复，此处不再赘述。
本申请实施例提供的通信装置200，采用图19所示的接收馈电单元271，能够降低接收馈电单元的电路复杂度以及信号处理单元的处理复杂度；采用图17所述的接收馈电单元271，能够节约接收射频单元的数量，从而降低成本开销。
可选地，本申请实施例中所述的接收射频单元和/或接收馈电单元所实现的功能可以通过硬件或软件实现，本申请实施例对此不作限定。
在一种可能的实现方式中，本申请实施例中所述的接收射频单元可以包括接收射频电路，该接收射频电路用于实现该接收射频单元的功能。需要说明的是，该接收射频电路的结构具体可以参考现有技术具有类似功能的电路结构。
在一种可能的实现方式中，本申请实施例中所述的接收馈电单元可以包括接收馈电电路，该接收馈电电路用于实现该接收馈电单元的功能。需要说明的是，该接收馈电电路的结构具体可以参考现有技术中具有类似功能的电路结构。
可选地，当本申请实施例提供的通信装置200集成在RSU中时，本申请实施例还提供一种RSU。
本申请实施例还提供一种RSU，该RSU可以为上述实施例中所述的通信装置200，或者，该RSU包含上述实施例中所述的通信装置200。
本申请实施例还提供一种通信系统，该通信系统包括至少一个终端和RSU，其中，该RSU可以为上述实施例中所述的通信装置200，或者，该RSU包含上述实施例中所述的通信装置200。
本申请实施例还提供一种通信方法，该方法可以包括：在第一频段上，控制该至少一个发射天线单元和该至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信；在第二频段上，控制至少一个目标发射天线单元发送雷达信号；以及，在该第二频段上，控制至少一个目标接收天线单元接收该雷达信号的第一回波信号，该第一回波信号包括对应至少一个目标的回波信号，该至少一个发射天线单元包括该至少一个目标发射天线单元，该至少一个接收天线单元包括该至少一个目标接收天线单元，该第一频段和该第二频段不重叠。
本申请实施例还提供一种信号处理装置，所述装置包括处理单元，其中，该处理单元用于：在第一频段上，控制至少一个发射天线单元和至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信；在第二频段上，控制至少一个目标发射天线单元发送雷达信号；以及，在该第二频段上，控制至少一个目标接收天线单元接收该雷达信号的第一回波信号，该第一回波信号包括对应至少一个目标的回波信号，该至少一个发射天线单元包括该至少一个目标发射天线单元，该至少一个接收天线单元包括该至少一个目标接收天线单元，该第一频段和该第二频段不重叠。进一步可选的，所述信号处理单元包括所述至少一个发射天线单元和所述至少一个接收天线单元。
基于上述通信方法或者信号处理装置：
在一种可能的实现方式中，该至少一个发射天线单元中的一个或多个发射天线单元包括至少一个右旋圆极化天线。
在一种可能的实现方式中，该至少一个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元包括至少一个线极化天线。
在一种可能的实现方式中，该至少一个线极化天线包括至少一个水平极化天线和/或至少一个垂直极化天线。
在一种可能的实现方式中，该至少一个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元包括至少一个线极化天线组合，该线极化天线组合包括极化正交的一对线极化天线。
在一种可能的实现方式中，该线极化天线组合包括水平极化天线和垂直极化天线。
在一种可能的实现方式中，该第一频段包括第一子频段和第二子频段，该第一子频段和该第二子频段不重叠，该在第一频段上，控制该至少一个发射天线单元和该至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信，包括：在该第一子频段上，控制该至少一个发射天线单元向该至少一个第一终端发送第一通信信号；和/或，在该第二子频段上，控制该至少一个接收天线单元接收来自该至少一个第一终端的第二通信信号。
在一种可能的实现方式中，该第一子频段、该第二子频段和该第二频段中的至少两个之间包括保护频段。
在一种可能的实现方式中，该至少一个发射天线单元的数量大于1，该至少一个目标发射天线单元的数量小于该至少一个发射天线单元的数量；和/或，该至少一个接收天线单元的数量大于1，该至少一个目标接收天线单元的数量小于该至少一个接收天线单元的数量。
在一种可能的实现方式中，该至少一个目标包括至少一个第二终端，该至少一个第二终端包括该至少一个第一终端。
本申请实施例还提供一种信号处理装置，该装置包括至少一个通信接口和至少一个处理器，所述至少一个通信接口用于与至少一个发射天线单元和至少一个接收天线单元通信，当所述至少一个处理器执行程序代码或指令时，实现上述方法实施例所记载的通信方法。可选地，本段所述的信号处理装置可以为本申请实施例中所述的通信装置200中的芯片装置或者集成电路。
可选地，该信号处理装置还可以包括至少一个存储器，该存储区用于存储该程序代码或指令。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于实现上述方法实施例所记载的通信方法的指令。
本申请实施例还提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机实现上述方法实施例所记载的通信方法。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质或者存储器包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (29)

1.一种通信装置，其特征在于，所述装置包括：至少一个发射天线单元、至少一个接收天线单元和信号处理单元，所述信号处理单元分别与所述至少一个发射天线单元和所述至少一个接收天线单元连接；其中，
所述信号处理单元用于在第一频段上，控制所述至少一个发射天线单元和所述至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信；
所述信号处理单元还用在第二频段上，控制至少一个目标发射天线单元发送雷达信号；以及，在所述第二频段上，控制至少一个目标接收天线单元接收所述雷达信号的第一回波信号，所述第一回波信号包括对应至少一个目标的回波信号，所述至少一个发射天线单元包括所述至少一个目标发射天线单元，所述至少一个接收天线单元包括所述至少一个目标接收天线单元，所述第一频段和所述第二频段不重叠。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个发射天线单元中的一个或多个发射天线单元包括至少一个右旋圆极化天线。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元包括至少一个线极化天线。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少一个线极化天线包括至少一个水平极化天线和/或至少一个垂直极化天线。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元包括至少一个线极化天线组合，所述线极化天线组合包括极化正交的一对线极化天线。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述线极化天线组合包括水平极化天线和垂直极化天线。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一频段包括第一子频段和第二子频段，所述第一子频段和所述第二子频段不重叠，所述信号处理单元用于：
在所述第一子频段上，通过所述至少一个发射天线单元向所述至少一个第一终端发送第一通信信号；和/或，
在所述第二子频段上，通过所述至少一个接收天线单元接收来自所述至少一个第一终端的第二通信信号。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括至少一个接收射频单元和至少一个接收馈电单元，所述至少一个目标接收天线单元、所述至少一个接收馈电单元和所述至少一个接收射频单元对应，所述至少一个目标接收天线单元与所述至少一个接收馈电单元的输入端连接，所述至少一个接收馈电单元的输出端与所述至少一个接收射频单元的输入端连接，所述至少一个接收射频单元的输出端与所述信号处理单元连接。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述至少一个目标接收单元中的每个目标接收单元包括至少一个线极化天线组合，所述线极化天线组合包括水平极化天线和垂直极化天线，
所述接收馈电单元用于接收来自所述接收馈电单元对应的目标接收天线单元中的水平极化天线的水平极化信号和来自所述接收馈电单元对应的目标接收天线单元中的垂直极化天线的垂直极化信号；将所述垂直极化信号的相位相对于所述水平极化信号的相位前移90度，得到所述第一回波信号；将所述水平极化信号的相位相对于所述垂直极化信号的相位前移90度，得到所述第二通信信号；对所述第一回波信号和所述第二通信信号进行合路处理，得到合路信号；向所述接收馈电单元对应的接收射频单元发送所述合路信号；
所述接收馈电单元对应的接收射频单元用于接收所述合路信号，向所述信号处理单元发送所述合路信号；
所述信号处理单元用于接收所述合路信号；基于所述第二子频段，从所述合路信号中获得所述第二通信信号；基于所述第二频段，从所述合路信号中获得所述第一回波信号。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括至少一个接收射频单元组和至少一个接收馈电单元，所述至少一个目标接收天线单元、所述至少一个接收馈电单元和所述至少一个接收射频单元组对应，所述至少一个目标接收天线单元与所述至少一个接收馈电单元的输入端连接，所述至少一个接收馈电单元的输出端与所述至少一个接收射频单元组的输入端连接，所述至少一个接收射频单元组的输出端与所述信号处理单元连接，其中，所述接收射频单元组包括第一接收射频单元和第二接收射频单元。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述至少一个目标接收单元中的每个目标接收单元包括至少一个线极化天线组合，所述线极化天线组合包括水平极化天线和垂直极化天线，
所述接收馈电单元用于接收来自所述目标接收天线单元中的水平极化天线的水平极化信号和来自所述目标接收天线单元中的垂直极化天线的垂直极化信号；将所述垂直极化信号的相位相对于所述水平极化信号的相位前移90度，得到所述第一回波信号；将所述水平极化信号的相位相对于所述垂直极化信号的相位前移90度，得到所述第二通信信号；向所述接收馈电单元对应的接收射频单元组中的第一接收射频单元发送所述第一回波信号；向所述接收馈电单元对应的接收射频单元组中的第二接收射频单元发送所述第二通信信号；
所述接收馈电单元对应的接收射频单元组中的第一接收射频单元用于接收来自所述接收馈电单元的所述第一回波信号，向所述信号处理单元发送所述第一回波信号；
所述接收馈电单元对应的接收射频单元组中的第二接收射频单元用于接收来自所述接收馈电单元的所述第二通信信号；向所述信号处理单元发送所述第二通信信号。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一子频段、所述第二子频段和所述第二频段中的至少两个之间包括保护频段。
13.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个发射天线单元的数量大于1，所述至少一个目标发射天线单元的数量小于所述至少一个发射天线单元的数量；和/或，所述至少一个接收天线单元的数量大于1，所述至少一个目标接收天线单元的数量小于所述至少一个接收天线单元的数量。
14.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述至少一个目标包括至少一个第二终端，所述至少一个第二终端包括所述至少一个第一终端。
15.一种路侧单元RSU，其特征在于，所述RSU包括上述权利要求1至14中任一项所述的通信装置。
16.一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括至少一个终端以及上述权利要求15所述的RSU。
17.一种通信方法，其特征在于，包括：
在第一频段上，控制至少一个发射天线单元和至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信；
在第二频段上，控制至少一个目标发射天线单元发送雷达信号；以及，在所述第二频段上，控制至少一个目标接收天线单元接收所述雷达信号的第一回波信号，所述第一回波信号包括对应至少一个目标的回波信号，所述至少一个发射天线单元包括所述至少一个目标发射天线单元，所述至少一个接收天线单元包括所述至少一个目标接收天线单元，所述第一频段和所述第二频段不重叠。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述至少一个发射天线单元中的一个或多个发射天线单元包括至少一个右旋圆极化天线。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述至少一个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元包括至少一个线极化天线。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述至少一个线极化天线包括至少一个水平极化天线和/或至少一个垂直极化天线。
21.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述至少一个目标接收天线单元中的一个或多个目标接收天线单元包括至少一个线极化天线组合，所述线极化天线组合包括极化正交的一对线极化天线。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述线极化天线组合包括水平极化天线和垂直极化天线。
23.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述第一频段包括第一子频段和第二子频段，所述第一子频段和所述第二子频段不重叠，所述在第一频段上，控制所述至少一个发射天线单元和所述至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信，包括：
在所述第一子频段上，控制所述至少一个发射天线单元向所述至少一个第一终端发送第一通信信号；和/或，
在所述第二子频段上，控制所述至少一个接收天线单元接收来自所述至少一个第一终端的第二通信信号。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一子频段、所述第二子频段和所述第二频段中的至少两个之间包括保护频段。
25.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述至少一个发射天线单元的数量大于1，所述至少一个目标发射天线单元的数量小于所述至少一个发射天线单元的数量；和/或，所述至少一个接收天线单元的数量大于1，所述至少一个目标接收天线单元的数量小于所述至少一个接收天线单元的数量。
26.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述至少一个目标包括至少一个第二终端，所述至少一个第二终端包括所述至少一个第一终端。
27.一种芯片，其特征在于，包括至少一个处理器和接口，所述接口用于为所述至少一个处理器提供程序代码或指令；所述至少一个处理器用于执行所述程序代码或指令，以实现如权利要求17至26中任一项所述的方法。
28.根据权利要求27所述的芯片，其特征在于，所述芯片还包括至少一个存储器，所述存储器用于存储所述程序代码或指令。
29.一种信号处理装置，包含处理单元，其中，所述处理单元用于：
在第一频段上，控制至少一个发射天线单元和至少一个接收天线单元与至少一个第一终端进行通信；
在第二频段上，控制至少一个目标发射天线单元发送雷达信号；以及，在所述第二频段上，控制至少一个目标接收天线单元接收所述雷达信号的第一回波信号，所述第一回波信号包括对应至少一个目标的回波信号，所述至少一个发射天线单元包括所述至少一个目标发射天线单元，所述至少一个接收天线单元包括所述至少一个目标接收天线单元，所述第一频段和所述第二频段不重叠。
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