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专利号: 2025105530943
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种面向车联网场景的通信测量资源优化分配方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)构建通信测量一体化系统模型,包括:配置两个天线阵列的主车辆PV,天线阵列包括用于发射合成信号的发射阵列Tx和用于接收测量信号的接收阵列Rx;M个路侧单元RSU;N个次车辆SV;主车辆通过Tx阵列向RSU发送通信信号,并通过Rx阵列接收SV反射的测量信号;

(2)构建高速移动场景下的通信信道模型和测量信道模型,通信信道模型为路侧单元与主车辆之间的信道响应;测量信道模型为主车辆与次车辆之间的双向路径信道响应;

(3)设计通信信号和测量信号的合成发射信号,通信信号通过OFDM调制,在频时域划分资源块;以0‑1变量 分配子载波和时隙; 测量信号在时延‑多普勒域划分资源块,以

0‑1变量 分配子载波和时隙;将通信信号与测量信号经DFT/IDFT变换至频时域后叠加,生成合成信号矩阵 ;

(4)构建多约束优化模型并求解,目标函数为最小化距离估计的克拉美‑罗界CRB,约束条件包括:通信速率下限;测量信号在多普勒域的最大功率限制;通信与测量信号的功率非负性;总发射功率约束;通过半定松弛SDR技术将非凸问题转化为凸优化问题求解;

(5)基于优化结果分配资源,完成通信与距离测量。

2.根据权利要求1所述的一种面向车联网场景的通信测量资源优化分配方法,其特征在于,步骤(1)中,主车辆PV支持全双工操作,Tx阵列和Rx阵列采用空间分离或波束成形技术抑制自干扰。

3.根据权利要求1所述的一种面向车联网场景的通信测量资源优化分配方法,其特征在于,步骤(2)中,路侧单元与主车辆之间的信道响应表达式为:;

其中, 分别是第m个路侧单元与天线阵列Tx中心的距离,夹角,以及复信道增益, ,其中 为第m个路侧单元与

天线阵列Tx中心的实际距离,d为第m个路侧单元与天线阵列Tx中心的直线距离,是信道的阵列相应向量,为波长。

4.根据权利要求1所述的一种面向车联网场景的通信测量资源优化分配方法,其特征在于,步骤(2)中,主车辆与次车辆之间的双向路径信道响应表达式为: ;

其中 , 为常数, 是第n个次车辆SV与天线阵列Tx中心的夹角;其中第n条路径的延迟 , 为第n个次车辆SV与天线阵列Tx中心的距离,v为第n个次车辆SV的速率, 表示第n条传播路径的信道增益。

5.根据权利要求1所述的一种面向车联网场景的通信测量资源优化分配方法,其特征在于,步骤(3)中,合成信号矩阵 表达式为:;

其中, 是为通信信号分配的功率的平方根, 是测量信号的幅度, 是频时域的通信信号, 是频时域的测量信号。

6.根据权利要求1所述的一种面向车联网场景的通信测量资源优化分配方法,其特征在于,步骤(4)中,优化模型的目标函数为:;

通过线性矩阵不等式LMI约束将CRB转化为半正定规划问题;   是第m个通信链路的可实现的通信速率,  是一种频时域的加性白噪声。

7.根据权利要求6所述的一种面向车联网场景的通信测量资源优化分配方法,其特征在于,Fisher 信息矩阵LMI约束为:;

其中, 是位置参数的Fisher信息, 是信道参数的Fisher信息, 是位置与信道的交叉信息, 是引入的辅助矩阵。

8.根据权利要求1所述的一种面向车联网场景的通信测量资源优化分配方法,其特征在于,步骤(3)中,测量信号在时延‑多普勒域的资源分配满足:;

其中 和 是0‑1变量, 表示在时隙y将第x个资源块分配给第m个路侧单元,反之 ; 表示在时隙q将第p个资源块分配给第n辆汽车SV,反之; 要满足 , 要满足  ;确保同一时延‑多普勒域资源块仅分配给一个次车辆或者一个路侧单元。

9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1‑8任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如权利要求1‑8任一项所述方法的步骤。