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通感一体化融合的研究及其挑战

2022-07-17 00:08:00 【米朵儿技术屋】

【摘  要】通感一体化充分利用通信系统和感知系统在硬件、信息处理上高度趋同的特性，从而达到通信系统和感知系统的完美融合，以实现智能、绿色的信息通信系统，是6G 研究的热点技术之一。探讨了目前通感融合的4种技术场景、3个阶段的通感融合思路以及基于互信息的性能分析方法，并基于此，在工作频率、资源分配方式和信号设计方面提出了可能的一体化设计方案。

【关键词】6G；通感一体化；通感理论；定位；行为分析

0   引言

通信系统从5G走向6G，产生了全域覆盖、绿色智能、感官互联、通感一体的网络愿景[1]。一方面，数目激增的无线通信、感知设备使得业务需求的无止境增长与无线资源矛盾愈发突出；另一方面，6G愿景的实现需要借助对环境感知信息的获取、信息交互与共享、智能信息处理到控制信息（包括对通信网络的控制信息及应用执行设备的控制指令）逐层分发的闭环信息流处理。现有无线网络架构和相关技术已经难以满足后5G（B5G, 5G and Beyond）/6G时代不断涌现的应用需求，亟待研发资源高效利用、差异化应用智能适配的新型网络架构和使能技术联合通信与感知系统，即通感一体化[2]。 

感知和通信有着各自的评价体系和理论框架，然而，没有一种理论能很好地分析通感一体化系统及其一体化程度。目前已有的感知上限的理论有：参数估计理论，比如Cramér–Rao下限、模糊函数；物体成像分辨分析方法，比如瑞利准则、Abbe衍射极限；光谱感知，比如海森伯测不准原理。而通信上限的理论主要基于香农第一定理。自Woodward和Davies开创性地研究雷达信息理论的半个多世纪以来，信息理论已广泛应用于雷达信号处理中。然而&#x

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