大多數(shù)現(xiàn)有的聯(lián)合雷達(dá)和通信系統(tǒng)的方法是利用專有雷達(dá)或非標(biāo)準(zhǔn)通信的波形,也有人IEEE 802.11p車載通信波形也用于5.9 GHz頻帶的雷達(dá)感測(cè),但是雷達(dá)距離和速度估計(jì)值不能滿足汽車?yán)走_(dá)應(yīng)用所需的精度要求。在本文中,我們提出了一個(gè)自適應(yīng)的IEEE 802.11ad波形設(shè)計(jì),將雷達(dá)和通信結(jié)合在一個(gè)通用分析框架中,用于不同的車輛場(chǎng)景(見(jiàn)文中Fig.1中模型)。
首先,在雙車場(chǎng)景中,推導(dǎo)出雷達(dá)和通信性能之間的自適應(yīng)序言持續(xù)時(shí)間的權(quán)衡。通過(guò)車對(duì)車通信服務(wù)向目標(biāo)車輛發(fā)送自適應(yīng)IEEE 802.11ad單載波物理層(SCPHY)幀并使用來(lái)自目標(biāo)車輛的反射來(lái)導(dǎo)出其距離和速度。然后,我們通過(guò)開(kāi)發(fā)一個(gè)類似于率失真理論中的失真度量的有效通信的最小均方誤差(MMSE)來(lái)量化權(quán)衡(見(jiàn)文中Fig.4)。仿真結(jié)果表明,隨著目標(biāo)與信號(hào)源車間距的增加,雷達(dá)與通信間的權(quán)衡得到加強(qiáng),每個(gè)符號(hào)的距離/速度的克拉默 -拉奧下界(CRB)邊界比每個(gè)符號(hào)的通信最小均方誤差下降得更嚴(yán)重。探索了不同權(quán)重的最佳值,同時(shí)保持了Gbps級(jí)別的通信數(shù)據(jù)速率以及厘米級(jí)的距離精度。其次,優(yōu)化了前導(dǎo)的持續(xù)時(shí)間,使波形適應(yīng)不同的車輛場(chǎng)景。優(yōu)化前導(dǎo)碼的仿真結(jié)果表明,在車輛間隔距離為270米的情況下,距離的最小均方誤差降低了25dB,同時(shí)與IEEE 802.11ad前碼相比,將頻譜效率降低1.4bits/s/Hz(仍然達(dá)到Gbps數(shù)據(jù)速率)。在5米距離處,頻譜效率增加了1.4 bits/s/Hz,同 時(shí) 與 IEEE 802.11ad前導(dǎo)碼相比,最小均方誤差的范圍降低了1.4dB,速度最小均方誤差降低了4.2dB。