5G,NR,通信雷达一体化系统雷达性能分析
叶启彬，胡泽林，黄驿轩，胡 苏*，崔国龙，张振宇
(1. 电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室 成都 611731；
2. 电子科技大学信息与通信工程学院 成都 611731；
3. 北京小米移动软件有限公司 北京 海淀区 100044)
近年来，随着电子信息技术的迅猛发展，信息技术、移动通信技术、人工智能与大数据技术实现了深度融合[1-2]，驱动着5G 在技术和业务两个层面向6G 演进[3-4]。在下一代无线通信5G/6G 技术的研发过程中，移动互联网和物联网业务需求不断提高，AI 业务、沉浸式业务和数字孪生业务不断涌现[5-6]。海量新兴业务对未来的无线网络提出了更高的信息处理诉求，使得能部署于多种场景的通信雷达一体化(fusion of communications and radar,RadCom)技术成为重要的研究方向之一。
在基于软硬件资源共享的同时，RadCom 是实现无线通信与雷达探测功能协同的新型信息处理技术，可以有效提升系统频谱利用率、硬件效率和信息处理速率[7-8]。为实现基于5G 新空口(new radio,NR)无线通信标准的RadCom，最便捷的方式是利用现有的5G NR 通信信号完成对目标的雷达探测，该方式复杂度低、易实现。现有的5G NR 设备具有高效的通信性能，且因系统使用了较大的信号带宽，RadCom 系统可实现对目标的高精度雷达探测。现有的5G 设备部署密集、广泛，为RadCom 系统在大规模场景中的使用创造了机会，且无需进行额外的设备部署，可极大提高现有5G NR 设备的利用率，降低研发成本。
在3GPP 定义的基于正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)的最新5G NR 无线通信标准中，支持多种灵活的OFDM 参数集，涵盖了海量新兴业务场景[9]。然而，在不同业务场景中，雷达探测性能受限于系统使用的OFDM 参数集。现有基于OFDM 波形的RadCom 研究，大多针对不同场景需求去设计相应特定的系统参数，以达到相对最优的系统性能。最初，文献[1]提出基于OFDM 的RadCom 系统，在24 GHz 的载频上，实现了RadCom 在车联网(internet of vehicle,IoV)场景中的初步应用。文献[10]提供了一种信道估计方案，通过优化导频功率分配和布局设计，提升RadCom 系统在IoV 场景中的性能。针对使用子载波数较少的场合，文献[11]通过设计格雷互补序列编码实现对RadCom 系统发送信号的峰均功率比(peak-to average power ratio, PAPR)抑制。此外，在低PAPR 的业务场景...
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