基于5G毫米波信号的ISAC四维成像系统研究

ISAC 4D Imaging ISAC（Integrated Sensing and Communication，集成感知和通信）技术在5G和6G无线通信中扮演着关键角色，原因是其高频谱利用效率。在智能城市建设中，利用基础设施如5G基站实现环境成像和重建非常重要。当前，第四维（4D）成像方法利用频率调制连续波（Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW）基于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT）的方法不适合ISAC场景，因为它占用较高的带宽且分辨率较低。 本文提出了一种基于标准5G下行链路（Downlink，DL）毫米波（millimeter wave，mmWave）信号的4D成像方法，该方法使用二维FFT和二维 MUSIC算法，具有较高的感知精度。为了提高感知精度，我们还设计了一种天线阵列元件。 ISAC技术可以同时提供通信和感知功能，具有很高的频谱利用效率。ISAC系统可以实时感知环境信息，并将其转换为数字信号，进而进行数据处理和分析。ISAC技术的应用前景非常广泛，包括智能交通、智能家居、智能医疗等领域。 4D成像技术可以获得三个维度的坐标信息和一个速度信息，能够提供更加详细的环境信息。基于ISAC技术的4D成像方法可以实时感知环境信息，并将其转换为数字信号，进而进行数据处理和分析。 本文提出的方法使用标准5G下行链路毫米波信号，具有较高的感知精度和较低的带宽占用率。这种方法可以广泛应用于智能城市建设、智能交通、智能家居等领域。 ISAC技术的优势包括： * 高频谱利用效率 * 实时感知环境信息 * 高精度感知 * 广泛的应用前景 ISAC技术的挑战包括： * 高带宽占用率 * 低分辨率 * 复杂的系统设计 本文提出的基于ISAC技术的4D成像方法可以实时感知环境信息，并将其转换为数字信号，进而进行数据处理和分析。该方法具有较高的感知精度和较低的带宽占用率，广泛应用于智能城市建设、智能交通、智能家居等领域。