CN115811454A - 信号发送方法、信号接收方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种信号发送方法、信号接收方法、电子设备和存储介质，其中，该信号发送方法包括：生成第一发射信号，其中，第一发射信号包括通信信号和感知信号，且感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复；发送第一发射信号。本申请实施例通过在正交频分复用符号的时间内重复发射感知信号，增加感知信号的区分度，提高感知信号采集的准确性。

Description

信号发送方法、信号接收方法、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及信号发送方法、信号接收方法、电子设备和存储介质。

背景技术

随着通信技术的发展，通信频谱逐渐迈向毫米波、太赫兹，导致未来的通信频谱将会与传统的感知频谱重合，在未来的发展中需要考虑通信和感知的融合问题，实现通信资源与感知资源联合调度的通信感知一体化技术。目前实现通信感知一体化高效融合的方式包括：1、使用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号实现感知信号，例如，使用OFDM产生两个正交的感知信号；2、使用基于感知信号的正交基代替OFDM中的离散傅里叶变化(Discrete Fourier Transform，DFT)正交基，并可以使用类似DFT-s-OFDM的收发结构实现信号发送。但是上述的方案都会产生多个感知信号，而多个感知信号的叠加导致接收端难以区分回波属于哪个感知信号。

发明内容

本申请实施例的主要目的在于提出一种信号发送方法、信号接收方法、电子设备和存储介质。

本申请实施提供了一种信号发送方法，其中，该方法包括：生成第一发射信号，其中，所述第一发射信号包括通信信号和感知信号，且所述感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复；发送所述第一发射信号。

本申请实施例还提供了一种信号接收方法，其中，该方法包括：接收第一接收信号，其中，所述第一接收信号包括通信信号和感知信号，且所述感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复；处理所述第一接收信号。

本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本申请实施例中任一所述的信号发送方法和/或本申请实施例中任一所述的信号接收方法。

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本申请实施例中任一所述的信号发送方法和/或本申请实施例中任一所述的信号接收方法。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种信号发送方法的步骤流程图；

图2是本申请实施例提供的另一种信号发送方法的步骤流程图；

图3是本申请实施例提供的一种第一发射信号的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种带宽参数的示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种第一发射信号的示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种第一发射信号的示意图；

图7是本申请实施例提供的另一种第一发射信号的示意图；

图8是本申请实施例提供的一种信号接收方法的步骤流程图；

图9是本申请实施例提供的另一种信号接收方法的步骤流程图；

图10是本申请实施例提供的另一种信号接收方法的步骤流程图；

图11是本申请实施例提供的一种第一接收信号的处理示意图；

图12是本申请实施例提供的一种脉冲信号检测的示意图；

图13是本申请实施例提供的一种相关序列检测的示意图；

图14是本申请实施例提供的一种FMCW信号的处理示意图；

图15是本申请实施例提供的另一种第一接收信号的处理示意图；

图16是本申请实施例提供的一种信号发送装置的结构示意图；

图17是本申请实施例提供的一种信号接收装置的结构示意图；

图18是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特有的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

图1是本申请实施例提供的一种信号发送方法的步骤流程图，本申请实施例可以适用于通信感知一体化信号的发送，该方法可以由信息发送装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，参见图1，本申请实施例提供的方法具体包括如下步骤：

步骤110、生成第一发射信号，其中，第一发射信号包括通信信号和感知信号，且感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复。

其中，第一发射信号可以是通信感知一体化信号，第一发射信号可以将通信和感知两个功能融合在一起的信号，第一发射信号可以同时具备通信信号和感知信号的两种功能。第一发射信号可以在无线信道传输信息的同时主动认知并分析信道的特性，从而感知周围环境中的物理特征，实现感知功能。感知信号可以是用于感知周围环境物理特征的信号，可以是第一发射信号的组成部分。时域中信号可以随时间变化。正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号可以是时域上一个时间内的周期性波形，该周期性波形可以经过调制。周期重复可以是指示一个OFDM符号时间内的进行重复发射感知信号。

在本申请实施例中，可以生成包括感知信号和通信信号的第一发射信号，该第一发射信号可以是通信感知一体化信号，第一发射信号中包括的感知信号在时域上每个OFDM符号对应的时间可以重复发送至少两次，也就是在第一发射信号的每个OFDM内感知信号存在至少两个周期重复。

步骤120、发送第一发射信号。

具体的，可以将生成的第一发射信号发送，实现通信感知一体化信号的传输。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述感知信号用于获取信道信息和环境信息，其中，所述环境信息包括以下至少之一：距离信息、多普勒信息、频率信息、角度信息和成像信息。

其中，信道信息可以是反映信号发射端的通信信号质量的信息，环境信息可以是反映信号发射端周围环境的信息。

在本申请实施例中，感知信号可以用于通信信号使用的信道信息以及周围环境的环境信息，其中，周围环境信息可以包括距离信息、多普勒信息、频率信息、角度信息和成像信息中的一种或者多种，可以理解的是，距离信息可以是信号发射端与其他障碍物的距离，多普勒信息可以是应用多普勒效应感知周围环境中运动或者位置的信息，频率信息可以是第一发射信号的频率，角度信息可以是周围环境中物体与信号发射端的角度，成像信息可以是使用感知信号确定出的周围环境中物体的图像。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述通信信号和所述感知信号位于正交频分复用的不同子载波。

具体的，第一发射信号中通信信号和感知信号可以通过正交频分的方式占用第一发射信号的不同子载波，感知信号占用的子载波与通信信号占用的子载波不同。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述周期的重复次数N＝2^m，其中，m为正整数。

在本申请实施例中，第一发射信号的每个正交频分复用符号对应的时间内，感知信号发送的次数可以为2^m，其中，m为正整数。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，还包括：聚合至少两个载波以构成所述感知信号。

具体的，感知信号可以通过多个载波聚合构成，感知信号的传输可以使用至少两个载波单元。

图2是本申请实施例提供的另一种信号发送方法的步骤流程图，本申请实施例是在上述申请实施例基础上的具体化，参见图2，本申请实施例提供的方法具体包括如下步骤：

步骤210、在时域上提前生成感知信号，并在不同正交频分复用符号上叠加各自对应的时域上的通信信号，其中，感知信号在不同的正交频分复用符号重复发射。

在本申请实施例中，可以在时域上提取生成一个或多个感知信息，并为每个感知信号在各自的占用的正交复用符号对应的时间内叠加上对应的通信信号，实现第一发射信号的生成，并且感知信号在各自的正交复用符号的时间内可以重复发射至少两次。

步骤220、发送第一发射信号。

在本申请实施例中，通过在时域上预先生成感知信号，并在不同的正交频分复用符号的时间内分别叠加对应的通信信号，实现第一发射信号的生成，在各正交频分复用符号对应的时间内各感知信号可以重复发射，通过预先生成感知信号降低第一发射信号生成过程的处理量，可降低信号发射端的性能开销，有助于提高信号的发射质量。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述感知信号在频域上占用所述第一发射信号的传输带宽和保护带宽，或者，传输带宽。

具体的，感知信号在频域上可以占用第一发射信号的传输带宽和保护带宽，或者，感知信号可以在频域上仅占用第一发射信号的传输带宽而不占用保护带宽。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述感知信号包括至少之一：基于调频连续波的信号、基于脉冲的信号、基于低相关序列的信号。

在本申请实施例中，感知信号可以是基于调频连续波(Frequency ModulatedContinuous Wave，FMCW)的信号、基于脉冲的信号和基于低相关序列的信息，其中，基于FMCW信号可以是发射波为高频连续波，并且频率随时间按照三角波规律变化。基于脉冲的信号可以是一种离散信号，具有周期性特点。基于低相关序列的信号可以是按照具有低相关度的序列发射的信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述基于调频连续波的信号包括以下至少之一：线性锯齿波调频信号，线性三角波调频信号和分段线性调频信号。

具体的，第一发射信号中的感知信号可以包括线性锯齿波调频信号，线性三角波调频信号和分段线性调频信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，基于低相关序列的信号包括以下序列至少之一：伪随机序列，Gold序列，Zadoff-chu序列。

在本申请实施例中，感知信号可以是基于伪随机序列发射的信号，或者感知信号可以是基于Gold序列发射的信号，又或者感知信号可以是基于Zadoff-chu序列发射的信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述感知信号的占空比P的取值范围为0<P≤100％。

其中，占空比可以是在一个感知信号的发射循环内，通电时间相当于总时间所占的比例。

具体的，感知信号的占空比的范围可以在0到100％之间，包括100％不包括0。

在一个示例性的实施方式中，第一发送信号中的感知信号在一个符号时间内、200MHz传输带宽上发送4段锯齿Chirp信号，子载波间隔为60kHz，感知信号只占用第一发射信号的传输带宽。图3是本申请实施例提供的一种第一发射信号的示意图，参见图3，本申请实施例中传输带宽可以为264RBs，两侧的保护带宽均为4930kHz。其中，信道带宽、传输带宽、保护带宽的定义可以参考图4的说明。在本申请实施例中，感知信号将只占用传输带宽。

具体的，可以利用载波聚合合成多种类型的感知信号，感知信号包括但不限于基于FMCW的信号，基于脉冲的信号，基于低相关序列的信号。这里以锯齿波线性调频信号为例进行说明，假设在一个OFDM符号时间Tsym＝1/60ms内，包括四个周期的锯齿波线性调频信号，且该信号的占空比为75％。由于感知信号在一个OFDM符号周期内有四段重复，则其在频域上是稀疏的，每四个点才有一个非零值。为了使其可以在传输带宽内，一个OFDM符号时间内感知信号的时域采样点数设为264×12＝3168。对其进行3168点的快速傅里叶变换(FastFourier Transform，FFT)，则可以得到在3168个子载波上对应的频域符号，如图3所示，感知信号在频域上是稀疏的，感知信号可以每四个子载波只占用一个子载波。而剩余的子载波可以用来传输通信信号。当这些子载波被数据填充之后，可以将其补零至4096点，进行4096点的快速傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform，IFFT)转换到时域。另外，由于感知信号可以在较长时间内保持不变，可以保存其时域信号，即频域数据信号置为0之后的IFFT结果，在时域内将感知信号和每次的时域通信信号进行叠加。

在一个示例性的实施方式中，第一发射信号中的感知信号在一个符号时间内、400MHz传输带宽上发送4段锯齿波Chirp信号，子载波间隔为120kHz，感知信号占用第一发射信号的传输带宽和保护带宽。图5是本申请实施例提供的另一种第一发射信号的示意图，参见图5，本申请实施例中的传输带宽可以为264RBs，两侧的保护带宽均为4930kHz。其中，信道带宽、传输带宽、保护带宽的定义可以参考图4的说明。在本申请实施例中，感知信号将占用全部的传输带宽和部分的保护带宽。从另一个角度说，感知信号和通信信号的保护带宽是不同的。这主要是考虑到感知信号在频域是稀疏的，且在接收端可以是已知的，因此有可能能够采用相比于通信信号更小的保护带宽。

在本申请实施例中，可以利用载波聚合合成多种类型的感知信号，感知信号包括但不限于基于FMCW的信号，基于脉冲的信号，基于低相关序列的信号。这里以三角波线性调频信号为例进行说明，假设在一个OFDM符号时间Tsym＝1/120ms内，包括四个周期的锯齿波线性调频信号，且该信号的占空比为100％。由于感知信号在一个OFDM符号周期内有四段重复，则其在频域上是稀疏的，每四个点才有一个非零值。为了使其占用传输带宽和保护带宽，一个OFDM符号时间内感知信号的时域采样点数设为264×12+64×2＝3296。对其进行3296点的FFT，则可以得到在3296个子载波上对应的频域符号，如图5所示，感知信号在频域上是稀疏的，每四个子载波感知信号只占用一个子载波。而在传输带宽内的剩余的子载波可以用来通信信号传输。当这些子载波被数据填充之后，可以将其补零至4096点，进行4096点的IFFT转换到时域。另外，由于感知信号可以在较长时间内保持不变，可以保存其时域信号，即频域数据信号置为0之后的IFFT结果，在时域内将感知信号和每次的时域通信信号进行叠加。

在一个示例性的实施方式中，图6是本申请实施例提供的另一种第一发射信号的示意图，第一发射信号中的感知信号可以在一个符号时间内60kHz子载波间隔，带内连续带宽，使用200MHz+100MHz+200MHz的三载波聚合，载波单元之间不填充，感知信号只占用第一发射信号的部分子载波。参见图6，其中子载波间隔为B_SCS＝60kHz，载波单元(ComponentCarriers，CC)之间的保护带宽上不发送信号。200MHz信道带宽对应的传输带宽为264RBs，两侧的保护带宽均为4930kHz，100MHz信道带宽对应的传输带宽为132RBs，两侧的保护带宽为2450kHz。其中信道带宽、传输带宽、保护带宽的定义可以参考图5的说明。在本申请实施例中，通感一体化信号是频分的，将在下面详细说明。

具体的，可以利用载波聚合合成多种类型的感知信号，感知信号包括但不限于基于FMCW的信号，基于脉冲的信号，基于低相关序列的信号。这里以2段锯齿波线性调频信号为例进行说明。锯齿波线性调频信号是一种基于FMCW的信号，其离散形式可以表示为s[n]＝exp(j*π*K*(nT_S)²)，n mod N/2＝0,1,...,ceil(3N/8)-1；s[n]＝0，n mod N/2＝ceil(3N/8),...,N/2-1，其中n的取值范围为0到N-1，j表示复数，π表示圆周率，K＝8B/3T表示Chirp rate(一个chirp的时长变成3T/8了，带宽B不变)，N是采样点数，T_S是采样时间。B是chirp信号带宽，T＝NT_S是2段锯齿波线性调频信号时长，对于60kHz的子载波间隔，T＝1/60ms。在这个例子里，不对第一发射信号的CC间的保护带宽进行填充，这样做维持了协议的延续性，同时这个实施例中里感知信号和通信信号是在同一个OFDM符号里进行传输的，保留保护带宽也是为了降低数据传输的干扰。使用了载波聚合的chirp信号将使用三段CC的传输带宽，但由于chirp信号在频谱上通常是连续的，这种不占用CC间保护带宽的方式需要将保护带宽上的数据置零，造成一定的失真。这种失真的影响是非常有限的，因为相比于传输带宽，保护间隔占用的带宽很小。

在本申请实施例中，先取N＝4204，B＝NB_SCS。由于T＝1/60ms是已知的，则可以得到T_S＝B/T和K＝B/T来生成离散2段锯齿波线性调频信号s[n]。由于发射的感知信号在时域上是重复的，其对应IFFT的频域序列是稀疏的，会周期新地出现0，其示意图如图6所示。具体到2段锯齿波线性调频信号的例子，2段的重复导致了其在频域上每两个点的第二位置会出现1个0。而这个出现0的位置可以被数据传输使用。因此，对s[n]做离散傅里叶变换，得到的S[k]是稀疏的，最终使用稀疏的S[k]的最前面264×12个数用来填充第一个CC中264RBs带宽中的每个资源单位(Resource Element，RE)；最中间132×12个数用来填充第二个CC中66RBs带宽中的每个RE；最后面264×12个数用来填充第三个CC中264RBs带宽中的每个RE。此时，三个CC中的传输带宽填充了部分子载波，未被感知信号使用的部分可以用来传输通信信号，之后按照正常的OFDM处理流程生成的OFDM符号即为带有很小失真的大带宽感知信号。具体地，第一CC和第三CC对频域序列进行补零，补到4096点，再进行4096点的IFFT变换到时域上，最后和各自的载波进行混频，搬移到对应的频段上；第二CC对频域序列进行补零，补到2048点，再进行2048点的IFFT变换到时域上，最后和各自的载波进行混频，搬移到对应的频段上。另外，由于感知信号不需要频繁的变化，也可以一次计算生成后，保存其时域的序列，用来和在未使用子载波上填充的通信信号进行时域上叠加，再经过混频后发射。

在一个示例性的实施方式中，第一发射信号中的感知信号可以在一个符号时间内、100MHz带宽上发射4段脉冲信号或序列信号，子载波间隔为60kHz，感知信号只占用第一发射信号的传输带宽。图7是本申请实施例提供的另一种第一发射信号的示意图，参见图7，本申请实施例中第一发射信号使用的传输带宽可以为132RBs，两侧的保护带宽均为2450kHz。信道带宽、传输带宽、保护带宽的定义可以参考图4的说明。在本申请实施例中，可以利用载波聚合合成多种类型的感知信号，包括但不限于基于FMCW的信号，基于脉冲的信号，基于低相关序列的信号。这里以脉冲和序列信号为例进行说明，假设在一个OFDM符号时间T_sym＝1/60ms内，包括四个周期的脉冲或序列信号。在这个例子中，单个脉冲或序列信号可以表示为[c₁,c₂,...,c₃₉₆]，当这个行向量只有连续n个值为非零值时(n为一个远小于396的正整数，比如n小于40)，这个信号可以视为脉冲信号，其余更一般的情况，这个信号可以视为序列信号，序列信号一般采用低相关的序列，如伪随机序列，Gold序列，Zadoff-chu序列等。由于感知信号在一个OFDM符号周期内有四段重复，则其在频域上是稀疏的，每四个点才有一个非零值。为了使其可以在传输带宽内，一个OFDM符号时间内感知信号的时域采样点数设为132×12＝1584。对其进行1584点的FFT，则可以得到在1584个子载波上对应的频域符号，如图7所示，其在频域上是稀疏的，每四个子载波只占用一个子载波。而剩余的子载波可以用来数据信号传输。当这些子载波被数据填充之后，可以将其补零至2048点，进行2048点的IFFT转换到时域。另外，由于感知信号可以在较长时间内保持不变，可以保存其时域信号，也即频域数据信号置为0之后的IFFT结果，可以在时域上将感知信号和每次的时域通信信号进行叠加。

图8是本申请实施例提供的一种信号接收方法的步骤流程图，本申请实施例可适用于通信感知一体化信号的接收，该方法可以由信息接收装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，参见图8，本申请实施例提供的方法具体包括如下步骤：

步骤310、接收第一接收信号，其中，第一接收信号包括通信信号和感知信号，且感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复。

其中，第一接收信号可以是接收到的通信感知一体化信号，第一接收信号可以同时具备通信信号和感知信号的两种功能。第一发射信号可以在无线信道传输信息的同时主动认知并分析信道的特性，从而感知周围环境中的物理特征，实现感知功能。感知信号可以是用于感知周围环境物理特征的信号可以是第一发射信号的组成部分。

在本申请实施例中，可以接收通信感知一体化的第一发射信号，该第一发射信号可以包括通信功能的通信信号和感知功能的感知信号，其中，感知信号在时域上每个OFDM符号对应的时间可以重复发送至少两次。

步骤320、处理第一接收信号。

具体的，可以对接收到的第一接收信号进行处理，获取通信信号中的通信数据以及感知信号中的感知数据，对第一接收信号的处理可以包括同时对通信信号和感知信息处理，也可以将第一接收信号分离为通信信号和感知信息，然后分别对通信信号和感知信号进行处理。

本申请实施例，通过接收第一接收信号，该第一接收信号包括通信信号和感知信号，其中，感知信号在时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复，对接收到的第一接收信号进行处理，实现第一接收信号的接收，通过将感知信号在正交频分复用符号进行复用，可增强感知信号的传输资源利用率，在每个正交频分复用符号的时间内进行周期重复，便于区分不同的感知信号，可提高感知数据获取的准确性。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述感知信号用于获取信道信息和环境信息，其中，所述环境信息包括以下至少之一：距离信息、多普勒信息、频率信息、角度信息和成像信息。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述通信信号和所述感知信号位于正交频分复用的不同子载波。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述周期的重复次数N＝2^m，其中，m为正整数。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述感知信号通过至少两个载波聚合构成。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述感知信号在时域上提前生成，并在不同正交频分复用符号上叠加各自对应的时域上的所述通信信号，其中，所述感知信号在不同的正交频分复用符号重复发射。

在本申请实施例中，第一接收信号中的感知信号可以与其中的通知信号不同时生成，可以在时域上提前上传，并在不同的正交频分复用符号上叠加对应的通信信号，每个正交频分复用符号中感知信号可以重复发射。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述感知信号在频域上占用所述第一接收信号的传输带宽和保护带宽，或者，传输带宽。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述感知信号包括至少之一：基于调频连续波的信号、基于脉冲的信号、基于低相关序列的信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述基于调频连续波的信号包括以下至少之一：线性锯齿波调频信号，线性三角波调频信号和分段线性调频信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述基于低相关序列的信号包括以下序列至少之一：伪随机序列，Gold序列，Zadoff-chu序列。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述感知信号的占空比P的取值范围为0<P≤100％。

图9是本申请实施例提供的另一种信号接收方法的步骤流程图，本申请实施例是在上述申请实施例基础上的具体化，参见图9，本申请实施例提供的方法具体包括如下步骤：

步骤410、接收第一接收信号，其中，第一接收信号包括通信信号和感知信号，且感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复。

步骤420、使用正交频分复用接收机和雷达接收机分别处理第一接收信号的通信信号和感知信号。

在本申请实施例中，可以将第一接收信号中的通信信号和感知信号分别进行处理，可以将第一接收信号发送给正交频分复用接收机，由正交频分复用接收机对第一接收信号中的通信信号进行处理，可以将第一接收信号发送给雷达接收机，由雷达接收机对感知信号进行处理。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述使用雷达接收机处理所述第一接收信号的所述感知信号包括：对所述第一接收信号进行混频以获取基带信号；对所述基带信号进行二维傅里叶变换。

其中，混频可以是将不同频率的载波单元进行混合并得到其他频率的信号的过程，基带信号可以是信源处的原始信号所固有的频带。二维傅里叶变换可以将时域信号转换为频域信号的处理过程。

具体的，可以使用雷达接收机对第一接收信号进行处理，可以对使用多个载波单元的第一接收信号进行混频以获取到原始的基带信号，可以对获取到的基带信号进行二维傅里叶变换，使得基带信号从时域变化到频域。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述使用雷达接收机处理所述第一接收信号的所述感知信号包括：

将所述第一接收信号进行脉冲检测，其中，所述脉冲检测包括以下至少之一：上升沿检测、下降沿检测、幅度检测。

在本申请实施例中，雷达接收机获取到感知信号后，可以对感知信号进行脉冲检测，可以对感知信号的上升沿检测、下降沿检测以及幅度检测中的一种或多种。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述使用雷达接收机处理所述第一接收信号的所述感知信息包括：

对所述第一接收信号进行载波混频以获取基带信号；对所述第一接收信号或者基带信息进行序列相关，并根据所述序列相关的相关峰进行检测。

本申请实施例中，雷达接收机通过对第一接收信号进行混频得到基带信号，可以对基带信号或者第一接收信号进行序列的相关，可以根据相关峰来进行检测。

图10是本申请实施例提供的另一种信号接收方法的步骤流程图，本申请实施例是在上述申请实施例基础上的具体化，参见图10，本申请实施例提供的方法具体包括如下步骤：

步骤510、接收第一接收信号，其中，第一接收信号包括通信信号和感知信号，且感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复。

步骤520、使用正交频分复用接收机处理第一接收信号。

在本申请实施例中，可以使用正交频分复用接收机直接对第一接收信号进行处理，无需将第一接收信号中的通信信号和感知信号分离，直接使用正交频分复用接收机对第一接收信号进行处理。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，所述使用正交频分复用接收机处理所述第一接收信号，包括：

对所述第一接收信号进行快速傅里叶变换以分离所述通信信号和所述感知信号；对所述感知信号进行频域处理或将所述感知信号进行傅里叶逆变换后进行时域处理。

在本申请实施例中，可以在正交频分复用接收机使用快速傅里叶变化将第一接收信号从时域转换为频域，并频域中的第一接收信号分离为通信信号和感知信号，可以对提取到的感知信号再次进行傅里叶逆变换，将感知信号从频域转换为时域，并在时域内处理提取到的感知信号。

在一个示例性的实施方式中，图11是本申请实施例提供的一种第一接收信号的处理示意图，参见图11，以FMCW信号为例，在本申请实施例中可以对基于OFDM的通感一体化信号使用通信和感知的接收机分别进行检测。直接将第一接收信号同时送给OFDM接收机和雷达接收机，其中OFDM接收机用来处理数据信号，雷达接收机来处理感知信号。其中雷达接收机根据发射感知信号的波形不同，可以分为以下三种：(1)基于FMCW的接收机，主要是在接收端进行混频和2D-FFT的处理；(2)基于脉冲的接收机，主要对接收信号进行边沿检测或者幅值检测，本申请实施例中的边沿检测可以包括上升沿检测或者下降沿检测，参见图12，本申请实施例中的可以对脉冲信号的上升沿进行检测，在脉冲信号存在上升沿时，脉冲信号的信号值可以为1，否则，脉冲信号的信号值可以为0，本申请实施例中还可以对脉冲信号的幅值进行检测，在脉冲信号存在高幅值时，脉冲信号的信号值可以为1，在脉冲信号存在低幅值时，脉冲信号的信号值可以为0；(3)基于低相关序列的接收机，主要对接收信号进行序列相关检测，参见图13，本申请实施例中对感知信号的相关检测可以包括直接将接收到的感知信号进行相关检测，确定出感知信号的时延，还可以对将接收到的感知信号经过混频器后得到的基带信号进行相关检测，以获取感知信号的时延。

在本申请实施例中，图14是本申请实施例提供的一种FMCW信号的处理示意图，参见图14，接收机主要的信号处理步骤包括两步，这里省略了一些低噪声放大和滤波的步骤。第一步是对接收信号进行混频。由于接收信号是发射信号的延迟，这个延时携带了距离信息。但是延时往往很小，且不好检测，因此可以通过混频的方法得到的中频信号，其频率恰好为收发信号频率的差值，得到这个频率之后，可以通过Chirp信号的斜率换算成延时。第二步是进行2D-FFT，对时域上多个中频信号，分别进行距离FFT，得到中频信号对应的频率，这个频率可以用来表示延时。然后将多个距离FFT后的序列，按顺序作为一个矩阵的不同行向量。最后，对这个矩阵的每一列进行Doppler FFT，则可以得到延时多普勒的二维矩阵，其中延时反应距离，多普勒反应速度。

在一个示例性的实施方式中，图15是本申请实施例提供的另一种第一接收信号的处理示意图，可以使用OFDM接收机对通感一体化的载波聚合信号中的感知信号进行处理，可以在对接收信号进行FFT处理得到频域的数据信号。通过不同子载波位置可以区分通信信号和感知信号。一方面，将频域的感知信号提取出来，可以直接对这个感知信号进行频域的处理来获取感知信息，如对频域信道进行估计，并将频域信道变换到时域上来获取延时、多普勒等信息。也可以对频域感知信号进行IFFT处理，使其恢复到时域，再通过时域的方法进行处理。另一方面，还可以将频域的感知信号提取出来，进行频域均衡和解调解码。

图16是本申请实施例提供的一种信号发送装置的结构示意图，可执行本申请任意实施例所提供的信号发送方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该装置可以由软件和/或硬件实现，具体包括：信号生成模块601和信号发射模块602。

信号生成模块601，用于生成第一发射信号，其中，所述第一发射信号包括通信信号和感知信号，且所述感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复。

信号发射模块602，用于发送所述第一发射信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中感知信号用于获取信道信息和环境信息，其中，环境信息包括以下至少之一：距离信息、多普勒信息、频率信息、角度信息和成像信息。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中通信信号和所述感知信号位于正交频分复用的不同子载波。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中周期的重复次数N＝2^m，其中，m为正整数。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中还包括：聚合模块，用于聚合至少两个载波以构成感知信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中感知信号在频域上占用第一发射信号的传输带宽和保护带宽，或者，传输带宽。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中感知信号包括至少之一：基于调频连续波的信号、基于脉冲的信号、基于低相关序列的信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中基于调频连续波的信号包括以下至少之一：线性锯齿波调频信号，线性三角波调频信号和分段线性调频信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中基于低相关序列的信号包括以下序列至少之一：伪随机序列，Gold序列，Zadoff-chu序列。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中感知信号的占空比P的取值范围为0<P≤100％。

图17是本申请实施例提供的一种信号接收装置的结构示意图，可执行本申请任意实施例所提供的信号接收方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该装置可以由软件和/或硬件实现，具体包括：信号接收模块701和信号处理模块702。

信号接收模块701，用于接收第一接收信号，其中，所述第一接收信号包括通信信号和感知信号，且所述感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复。

信号处理模块702，用于处理所述第一接收信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中感知信号用于获取信道信息和环境信息，其中，环境信息包括以下至少之一：距离信息、多普勒信息、频率信息、角度信息和成像信息。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，该装置中通信信号和所述感知信号位于正交频分复用的不同子载波。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，周期的重复次数N＝2^m，其中，m为正整数。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，感知信号通过至少两个载波聚合构成。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，感知信号在时域上提前生成，并在不同正交频分复用符号上叠加各自对应的时域上的所述通信信号，其中，感知信号在不同的正交频分复用符号重复发射。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，感知信号在频域上占用所述第一接收信号的传输带宽和保护带宽，或者，传输带宽。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，感知信号包括至少之一：基于调频连续波的信号、基于脉冲的信号、基于低相关序列的信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，基于调频连续波的信号包括以下至少之一：线性锯齿波调频信号，线性三角波调频信号和分段线性调频信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，基于低相关序列的信号包括以下序列至少之一：伪随机序列，Gold序列，Zadoff-chu序列。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，感知信号的占空比P的取值范围为0<P≤100％。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，信号处理模块702包括：

分离处理单元，用于使用正交频分复用接收机和雷达接收机分别处理第一接收信号的所述通信信号和感知信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，信号处理模块702包括：

频分处理单元，用于使用正交频分复用接收机处理第一接收信号。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，分离处理单元具体用于：对第一接收信号进行混频以获取基带信号；对基带信号进行二维傅里叶变换。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，分离处理单元具体用于：将第一接收信号进行脉冲检测，其中，脉冲检测包括以下至少之一：上升沿检测、下降沿检测、幅度检测。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，分离处理单元具体用于：对第一接收信号进行载波混频以获取基带信号；对第一接收信号或者基带信息进行序列相关，并根据序列相关的相关峰进行检测。

进一步的，在上述申请实施例的基础上，频分处理单元包括：对第一接收信号进行快速傅里叶变换以分离通信信号和感知信号；对感知信号进行频域处理或将感知信号进行傅里叶逆变换后进行时域处理。

图18是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括处理器10、存储器11、输入装置12和输出装置13；电子设备中处理器10的数量可以是一个或多个，图18中以一个处理器10为例；电子设备中处理器10、存储器11、输入装置12和输出装置18可以通过总线或其他方式连接，图18中以通过总线连接为例。

存储器11作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的装置对应的模块(信号生成模块601和信号发射模块602，或者，信号接收模块701和信号接收模块702)。处理器10通过运行存储在存储器11中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的信号发送方法和/或信号接收方法。

存储器11可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器11可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器11可进一步包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置12可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置13可包括显示屏等显示设备。

本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种信号发送方法，该方法包括：

生成第一发射信号，其中，所述第一发射信号包括通信信号和感知信号，且所述感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复；

发送所述第一发射信号。

和/或，

所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种信号接收方法，该方法包括：

接收第一接收信号，其中，所述第一接收信号包括通信信号和感知信号，且所述感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复；

处理所述第一接收信号。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，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的方法。

值得注意的是，上述装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。

在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。

Claims (30)

1.一种信号发送方法，其特征在于，所述方法包括：

生成第一发射信号，其中，所述第一发射信号包括通信信号和感知信号，且所述感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复；

发送所述第一发射信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感知信号用于获取信道信息和环境信息，其中，所述环境信息包括以下至少之一：距离信息、多普勒信息、频率信息、角度信息和成像信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信信号和所述感知信号位于正交频分复用的不同子载波。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述周期的重复次数N＝2^m，其中，m为正整数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：聚合至少两个载波以构成所述感知信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成第一发射信号包括：在时域上提前生成所述感知信号，并在不同正交频分复用符号上叠加各自对应的时域上的所述通信信号，其中，所述感知信号在不同的正交频分复用符号重复发射。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感知信号在频域上占用所述第一发射信号的传输带宽和保护带宽，或者，传输带宽。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感知信号包括至少之一：基于调频连续波的信号、基于脉冲的信号、基于低相关序列的信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于调频连续波的信号包括以下至少之一：线性锯齿波调频信号，线性三角波调频信号和分段线性调频信号。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于低相关序列的信号包括以下序列至少之一：伪随机序列，Gold序列，Zadoff-chu序列。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感知信号的占空比P的取值范围为0<P≤100％。

12.一种信号接收方法，其特征在于，所述方法包括：

接收第一接收信号，其中，所述第一接收信号包括通信信号和感知信号，且所述感知信号时域内的每个正交频分复用符号的时间内存在至少两个周期重复；

处理所述第一接收信号。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述感知信号用于获取信道信息和环境信息，其中，所述环境信息包括以下至少之一：距离信息、多普勒信息、频率信息、角度信息和成像信息。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述通信信号和所述感知信号位于正交频分复用的不同子载波。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述周期的重复次数N＝2^m，其中，m为正整数。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述感知信号通过至少两个载波聚合构成。

17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述感知信号在时域上提前生成，并在不同正交频分复用符号上叠加各自对应的时域上的所述通信信号，其中，所述感知信号在不同的正交频分复用符号重复发射。

18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述感知信号在频域上占用所述第一接收信号的传输带宽和保护带宽，或者，传输带宽。

19.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述感知信号包括至少之一：基于调频连续波的信号、基于脉冲的信号、基于低相关序列的信号。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述基于调频连续波的信号包括以下至少之一：线性锯齿波调频信号，线性三角波调频信号和分段线性调频信号。

21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述基于低相关序列的信号包括以下序列至少之一：伪随机序列，Gold序列，Zadoff-chu序列。

22.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述感知信号的占空比P的取值范围为0<P≤100％。

23.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述处理所述第一接收信号包括：

使用正交频分复用接收机和雷达接收机分别处理所述第一接收信号的所述通信信号和所述感知信号。

24.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述处理所述第一接收信号包括：

使用正交频分复用接收机处理所述第一接收信号。

25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述使用雷达接收机处理所述第一接收信号的所述感知信号包括：

对所述第一接收信号进行混频以获取基带信号；

对所述基带信号进行二维傅里叶变换。

26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述使用雷达接收机处理所述第一接收信号的所述感知信号包括：

将所述第一接收信号进行脉冲检测，其中，所述脉冲检测包括以下至少之一：上升沿检测、下降沿检测、幅度检测。

27.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述使用雷达接收机处理所述第一接收信号的所述感知信息包括：

对所述第一接收信号进行载波混频以获取基带信号；

对所述第一接收信号或者基带信息进行序列相关，并根据所述序列相关的相关峰进行检测。

28.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述使用正交频分复用接收机处理所述第一接收信号，包括：

对所述第一接收信号进行快速傅里叶变换以分离所述通信信号和所述感知信号；

对所述感知信号进行频域处理或将所述感知信号进行傅里叶逆变换后进行时域处理。

29.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-11中任一所述的信号发送方法和/或12-28中任一所述的信号接收方法。

30.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或多个程序，所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，以实现如权利要求1-11中任一所述的信号发送方法和/或12-28中任一所述的信号接收方法。

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