车联网雷达通信一体化技术研究.pdf

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文

摘要

近年来，随着人工智能逐渐普及以及无人驾驶的实现，车联网作为一种新

兴的物联网方式得到越来越多的关注，其作为智能交通系统中重要的一环，通

过构建车辆之间的传输链路完成与周边物体的互联通信。除了通信设备外，雷

达传感器也是无人驾驶中需要使用的必要传感器，其目的是通过雷达传感器完

成对周边环境状态信息的感知。随后自身车辆将获取的通信信息和雷达信息通

过自身携带的计算机或云设备进行数据处理，并将结果反馈于自身车辆以完成

辅助驾驶任务或无人驾驶任务。

本文主要讨论了基于车联网研究背景下的雷达通信一体化技术。首先，根

据研究现状搭建了车联网通信模型，从太空，天空，陆地，海平面四层结构以

传输终端位置作为参考因素，搭建了空天地海一体化车联网通信模型。选取模

型中陆地层模型和街区公路模型对所需发射功率作为研究内容进行讨论。结果

表明，以发射功率为评判标准，其他条件相同下，移动中继辅助传输是性能最

优的通信方式。随后考虑雷达功能的同时实现，对通信信号进行多载波相位编

码以使其具有良好性能以应用于雷达系统，并在此基础上对系统参数加以设计

以满足通信雷达的各自应用，随后在接收端对接收信号进行译码完成通信功能

的同时对信号处理后，再通过周期图法和相关目标连续消除算法完成雷达功能，

从而搭建了车联网雷达通信一体化基本模型。最后在雷达通信一体化基本模型

基础上，增加天线数目，将基本模型转变为多天线下的雷达通信一体化模型，

为了弥补在单天线下通信性能没有升的结论，对信号进行设计以利用信道自

由度，讨论了多天线条件下雷达功能的实现，并根据测量目标个数和信息容量

设计了车辆通信方案。仿真结果表明，在多天线下，通信性能可以根据系统要

求，以峰均功率比，接收机复杂度，信道容量为代价对信号进行选择，而对于

雷达系统其性能得到了明显升。

关键词：车联网；雷达通信一体化；MIMO；中继节点

-I-

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文

Abstract

Inrecentyears,thetechnologyofartificialintelligenceandtherealizationof

unmanneddrivingbecomepopulartopics.Inthemeantime,theInternetofvehicle,

asanewmethodofInternetofthings,hasattractedmoreandmoreattention.Asan

importantpartoftheintelligenttransportationsystem,theinternetofvehicleinsti-

tutethetransmissionlinkbetweenvehiclesandthesurroundingobjectsinorderto

completethecommunicationwitheachother.Exceptforthetraditionalcommunica-

tionsystem,theradarsensorisalsoanecessaryequipmentusedinthewholeinter-

netofvehiclesystem,whosepurposeistoobtainthesurroundinginformationof

environment,suchasdistanceandvelocity,throughtheradarsensor.Subsequently,

thecommunicationandradarinformationobtainedbythevehiclewillbeprocessed

byitsownsystemorcloudequipment,anddepend