基于低分辨率DAC的通信感知一体化波形设计.pdfVIP

摘要

随着无线通信业务和移动设备数量的迅速增长，频谱拥挤问题日益严重。传统

的通信和感知系统独立设计需要大量频带资源，加剧了频谱拥挤现象。通信感知一

体化系统设计应运而生。在通信感知一体化系统设计中，通信感知一体化波形设计

又有着重要的地位。同时，为了降低硬件成本和系统功耗，考虑引入低分辨率的数

模转换器。其中，量化器能够减少低精度量化带来的噪声影响。因此，本文主

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要研究基于量化器实现通信感知一体化波形设计。本文主要工作如下：

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1.提出了基于一阶量化器的通信感知一体化波形设计方案。在系统模型

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中引入传统的一阶量化器。通过量化器，将量化噪声转移到高频谱部分，

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可以在一定程度上减弱量化噪声的影响，提高符号检测的准确率。仿真试验表明，

调制方式为QPSK，信噪比为20dB时，基于一阶量化器设计的波形符号错误

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概率低至，在雷达性能方面，设计的基于一阶的算法结果很接近只考虑雷

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达的算法结果。

2.提出了基于L阶量化器的通信感知一体化波形设计方案，考虑在发射

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端引入L阶量化器，对一体化波形进行了设计。首先对L阶量化器系数进

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行设计，接着对一体化波形进行设计。与传统的量化波形设计方案对比，本文设计

的波形能够有更低的符号错误概率。仿真试验表明，调制方式为32PSK，信噪比为

0dB时，基于L阶量化器设计的一体化波形，相比基于传统一阶量化器的

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波形，符号错误概率下降了28.57%。

3.提出了基于收发端L阶量化器的通信感知一体化波形设计方案。考虑

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在发射端和接收端同时引入L阶量化器，通过联合设计L阶量化器，同时

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借助建设性干扰(Constructiveinterference,CI)优化发射波形向量。仿真试验表明，

调制方式为16PSK，信噪比为-10dB时，设计的基于L阶量化器的波形，不仅

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能够在雷达目标角度区间[−30,30]内，保持噪声整形响应低于0.1，提供优良且稳

定的感知性能，同时，相比直接进行量化的波形，符号错误概率下降了80.64%。

本文的研究表明，在通信感知一体化系统中引入低分辨率的量化器，可以

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有效地降低量化噪声的影响，不仅能够提升系统的感知性能，还能够有效降低通信

接收信号的符号错误概率。

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关键词：频谱拥堵，通信感知一体化波形设计，低分辨率数模转换器，量化器

ABSTRACT

Withtherapidgrowthofwirelessservicesandthenumberofmobiledevices,the

issueofspectrumcongestionisbecomingincreasinglysevere.Thetraditionalsepa