申请/专利权人：厦门大学

申请日：2024-03-26

公开（公告）日：2024-04-30

公开（公告）号：CN117956505A

主分类号：H04W24/02

分类号：H04W24/02;H04W72/0446;H04W72/0453;H04W72/044;H04W72/50;H04W52/32;H04W52/36;H04B17/382;H04B17/391

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.17#实质审查的生效;2024.04.30#公开

摘要：本发明涉及一种基于互信息的通感一体化系统时频资源分配方法，考虑通信下行数据传输和感知目标检测在时频域上复用的场景，包括：建立通信感知一体化系统模型，分配通信时频块和感知时频块；以互信息为统一的性能衡量指标，分别建立通信模型和感知目标检测模型；推导得到感知目标检测概率和感知互信息之间存在线性关系，根据感知目标检测概率性能要求确定感知互信息阈值；在同时满足总发射功率以及感知互信息阈值约束的条件下，通过联合优化通信和感知的功率分配，以最大化通信互信息作为优化目标建立优化模型；将优化模型进行分解，利用迭代优化算法实现系统性能最优化，得到通信感知一体化系统的最优功率分配方案。

主权项：1.基于互信息的通感一体化系统时频资源分配方法，其特征在于：所述分配方法包括以下步骤：步骤1、建立通信感知一体化系统模型，分配通信时频块和感知时频块；步骤2、以互信息为统一的性能衡量指标，分别建立通信模型和感知目标检测模型；步骤3、推导得到感知目标检测概率和感知互信息之间存在线性关系，根据感知目标检测概率性能要求确定感知互信息阈值约束；步骤4、在同时满足总发射功率以及感知互信息阈值约束的条件下，通过联合优化通信和感知的功率分配，以最大化通信互信息作为优化目标建立优化模型；步骤5、将优化模型进行分解，利用迭代优化算法实现系统性能最优化，得到通信感知一体化系统的最优功率分配方案；其中，步骤1所述通信感知一体化系统模型的发送信号为，其中和分别表示一个OFDM子帧内生成的感知符号和通信符号；将用于感知目标检测功能的感知时频块同时用于导频，进行通信信道测量并计算信道测量误差，将通信时频块用于传输有效数据载荷；所述通信感知一体化系统模型选用格状导频模式；为了恢复信道系数，导频符号网格密度必须满足2-D采样定理，即：；其中，为最大多普勒频率，为最大时间延迟；为OFDM符号持续时间，为子载波频率间隔；为时域导频间隔，为频域导频间隔；所述导频符号网格密度为，表示向下取整函数；所述通信模型为： ；其中，，表示一个OFDM子帧内生成的通信符号，表示通信信道测量值，表示通信数据接收信号；表示OFDM子载波数，表示每个子帧包含的OFDM符号数；表示第个子载波的第个符号上的通信权重；表示第个子载波的第个符号上的通信发射功率，表示通信时频块上的平均发射功率；表示估计的通信信道冲击响应，表示第个子载波的第个符号上的通信信道估计误差方差，表示每个时频块上叠加的噪声功率；所述感知目标检测模型为： ；其中，表示感知信道的响应信号，表示基站接收到的感知回波信号；表示一个OFDM子帧内生成的感知符号；表示第个子载波的第个符号上的感知权重；表示感知时频块上的发射功率；表示感知信道冲击响应；在所述步骤4中，根据步骤3得到的感知互信息阈值约束，建立如下优化模型，以最大化通信互信息为优化目标： ；感知互信息约束条件为： ；其中，表示第个子载波的第个符号上实际的通信信道冲击响应；表示导频子载波索引集，表示导频符号索引集；表示感知互信息阈值；表示通信总功率，即用于数据传输的功率，表示感知总功率，即用于导频的功率，表示感知时频块上的发射功率，表示时域导频数，表示频域导频数；表示最大发射功率约束。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 厦门大学 基于互信息的通感一体化系统时频资源分配方法

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