CN116500598A - 基于智能反射面的无线感知方法、***、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种基于智能反射面的无线感知方法、***、装置及设备,属于无线感知领域。该方法用于感知目标,目标的外表面设有智能反射面,智能反射面包括有源感知单元和无源反射单元。该方法包括:控制有源感知单元打开,并控制无源反射单元关闭;根据有源感知单元获取雷达发送的第一雷达信号,根据第一雷达信号确定雷达的方向数据;根据方向数据确定无源反射单元的反射系数;控制有源感知单元关闭,并控制无源反射单元打开,根据反射系数对无源反射单元调整;发送第二雷达信号,接收智能反射面对第二雷达信号的反射信号;根据反射信号对目标进行无线感知。本申请实施例能够提高雷达对目标无线感知的精度。
Description
技术领域
本申请涉及无线感知技术领域,尤其涉及一种基于智能反射面的无线感知方法、***、装置及设备。
背景技术
目前,可以通过感知无线电波的传输、反射、衍射和散射等传播方式,实现对目标有无的检测、目标物理参数的估计等。相关技术中,通过设置智能反射面(IntelligentReflecting Surface, IRS)辅助无线感知。但是,相关技术中雷达信号需经过目标反射一次,然后再经过智能反射面反射一次。上述两次反射现象导致路径损耗,降低了无线感知的精度。因此,如何提供一种基于智能反射面的无线感知方法,以提高无线感知的精度,成了亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例的主要目的在于提出一种基于智能反射面的无线感知方法、***、装置及设备,旨在提高雷达对目标无线感知的精度。
为实现上述目的,本申请实施例的第一方面提出了一种基于智能反射面的无线感知方法、***、装置及设备,所述方法包括:
智能反射面的控制器控制所述有源感知单元打开,并控制所述无源反射单元关闭;
控制器根据所述有源感知单元获取雷达发送的第一雷达信号,根据所述第一雷达信号确定所述雷达的方向数据;
控制器根据所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数;
控制器控制所述有源感知单元关闭,并控制所述无源反射单元打开,根据所述反射系数对所述无源反射单元调整;
雷达发送第二雷达信号,接收所述智能反射面对所述第二雷达信号的反射信号;
雷达根据所述反射信号对所述目标进行无线感知。
在一些实施例,所述根据所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数,包括:
控制器确定所述第一雷达信号的信号参数;其中,所述信号参数包括频率、波形占空比、脉冲宽度;
控制器将所述信号参数与预设参数数据库进行匹配;
控制器根据匹配结果确定所述雷达的雷达类型;
控制器根据所述雷达类型、所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数。
在一些实施例,所述雷达类型包括授权类型,所述根据所述雷达类型、所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数,包括:
若所述匹配结果表示所述雷达的雷达类型为授权雷达,控制器根据所述方向数据计算转向角度;
控制器根据所述转向角度、相邻两个单元之间的间距、所述第一雷达信号的波长构建导向向量;
控制器确定所述无源反射单元的总数量,根据所述导向向量、所述总数量计算得到所述反射系数。
在一些实施例,所述雷达类型还包括非授权类型,所述根据所述雷达类型、所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数,还包括:
若所述匹配结果表示所述雷达的雷达类型为非授权类型,控制器确定所述无源反射单元的总数量;
控制器根据所述总数量、所述第一雷达信号的波长、相邻两个单元之间的间距计算得到波长参数;
控制器根据所述方向数据计算转向角度;
控制器根据所述转向角度、所述波长参数计算得到所述反射系数。
为实现上述目的,本申请实施例的第二方面提出了一种
为实现上述目的,本申请实施例的第二方面提出了一种基于智能反射面的无线感知***,所述***包括:
雷达,用于发射第一雷达信号和第二雷达信号;其中,所述第一雷达信号和第二雷达信号为同一个预设相干处理间隔内的信号;
目标,所述目标的外表面设有智能反射面,所述智能反射面包括有源感知单元和无源反射单元;
其中,所述雷达和所述智能反射面的控制器用于执行如第一方面所述的方法。
为实现上述目的,本申请实施例的第三方面提出了一种基于智能反射面的无线感知装置,所述装置用于感知目标,所述目标的外表面设有智能反射面,所述智能反射面包括有源感知单元和无源反射单元,所述装置包括:
第一智能反射面控制模块,用于控制所述有源感知单元打开,并控制所述无源反射单元关闭;
方向数据计算模块,用于根据所述有源感知单元获取雷达发送的第一雷达信号,根据所述第一雷达信号确定所述雷达的方向数据;
反射系数计算模块,用于根据所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数;
第二智能反射面控制模块,用于控制所述有源感知单元关闭,并控制所述无源反射单元打开,根据所述反射系数对所述无源反射单元调整;
信号收发模块,用于发送第二雷达信号,接收所述智能反射面对所述第二雷达信号的反射信号;
无线感知模块,用于根据所述反射信号对所述目标进行无线感知。
为实现上述目的,本申请实施例的第四方面提出了一种电子设备,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的方法。
为实现上述目的,本申请实施例的第五方面提出了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的方法。
本申请提出的基于智能反射面的无线感知方法、***、装置及设备,其通过在目标表面设置智能反射面,在一定程度上避免了相关技术中需进行两次反射操作的现象。通过控制有源感知单元的打开或关闭,并控制无源反射单元关闭或打开,能够计算得到无源反射单元的最优反射系数。当根据该最优反射系数对智无源发射单元进行调整时,能够使智能反射面的反射信号达到最优效果,进而提高对目标的无线感知性能,即提高无线感知的精度。
附图说明
图1是本申请实施例提供的基于智能反射面的无线感知方法的流程图;
图2是本申请实施例提供的基于智能反射面的无线感知***的示意图;
图3是图1中的步骤S103的流程图;
图4是图3中的步骤S304的流程图;
图5是图3中的步骤S304的另一实施例流程图;
图6是本申请实施例雷达为授权雷达的情况下接受功率的对比示意图;
图7是本申请实施例雷达为非授权雷达的情况下接受功率的对比示意图;
图8是本申请实施例提供的基于智能反射面的无线感知装置的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
标记说明:
雷达201、目标202、智能反射面203、有源感知单元204、无源反射单元205、电磁隐身件206。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分,或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的,不是旨在限制本申请。
第六代移动通信(Sixth Generation, 6G)***,将具有频段更高(毫米波和太赫兹)、带宽更大、大规模天线阵列分布更密集等特点。6G***能够集成无线信号感知和通信能力,整个通信***可以视作一个传感器,可以通过感知无线电波的传输、反射、衍射和散射等方式,精确高效地检测、估计和提取目标的有用物理信息和特征,以便更好地理解物理世界,并以此为基础提供更多的新业务,包括智慧城市、工业互联网、车联网、远程医疗、沉浸式业务等。然而,当前无线感知面临如下两方面挑战:第一方面,雷达信号在往返传播过程中遭受高路径损耗,并且目标的雷达截面积有限,这导致了雷达感知的范围和精度有限。当雷达与目标的距离增加或目标的雷达截面积较小时,雷达接收机接收到的回波信号功率会减小,从而限制了感知性能,如限制了到达角估计精度和检测概率。第二方面,由于无线信号的广播特性,未经授权的雷达站可能会截获目标的物理特性,如位置和速度,从而引入新的感知安全问题。智能反射面的兴起为这些问题提供了新的解决思路。智能反射面能够形成幅度、相位、极化和频率可控制的电磁场,打破传统无线信道随机不可控的局限,实现主动、智能地控制无线传播环境,而且具有低成本、低能耗的特点,从而为无线感知发展提供了新范式和新维度。
相关技术中,通过如下三种方法提高无线感知性能:
第一种方法,增加雷达发射功率或者使用配备大规模多输入多输出天线阵列的雷达,以提高雷达感知精度。但是这种方法会使能耗增加,并带来昂贵的实施成本。
第二种方法,将相位共轭反向天线阵列安装到目标上,通过反向天线中的相位共轭阵将接收到的信号在混频器中与本振进行混频,设置本振频率为射频频率的两倍,得到和输入射频信号频率相同但是相位相反的中频信号,然后从天线将信号发射出去,以这样的方式将信号直接反射到信号源的位置,以提高雷达感知精度。但是这种方法的应用场景受到一定限制,通常适用于单站雷达***,在双站雷达***中的应用受到限制。
第三种方法,智能反射面辅助的感知***,即通过将智能反射面作为位置已知的附加锚节点,建立雷达发射机与目标之间的虚拟路径,以提高目标感知的精度。但是这种方法的雷达信号需经过目标反射一次,然后再经过智能反射面反射一次。上述两次反射过程会导致路径损耗,从而降低该方法在实际应用中的感知性能,即该方法实际表现并不理想。
此外,相关技术中常用的目标隐身技术是将目标包裹在电磁波吸收(即电磁隐身)材料中,通过将非授权雷达的入射波反射到不同方向,来降低其雷达截面积,从而实现隐身的功能。但是这种方法隐身效果通常只在特定的频率范围内有效,在其他频率隐身效果会降低,因此难以在不同频段或宽频带应用中实现全面的隐身效果。此外,尽管电磁隐身材料可以使目标对非授权雷达隐身,但不可避免地会使授权雷达也无法探测到目标。
基于此,本申请实施例提供了一种基于智能反射面的无线感知方法、***、装置及设备,旨在提高对目标的无线感知的精度。
下面对本申请实施例提供的基于智能反射面的无线感知方法进行说明。
图1是本申请实施例提供的基于智能反射面的无线感知方法的一个可选的流程图,图1中的方法可以包括但不限于包括步骤S101至步骤S106。
步骤S101,控制有源感知单元打开,并控制无源反射单元关闭;
步骤S102,根据有源感知单元获取雷达发送的第一雷达信号,根据第一雷达信号确定雷达的方向数据;
步骤S103,根据方向数据确定无源反射单元的反射系数;
步骤S104,控制有源感知单元关闭,并控制无源反射单元打开,根据反射系数对无源反射单元调整;
步骤S105,发送第二雷达信号,接收智能反射面对第二雷达信号的反射信号;
步骤S106,根据反射信号对目标进行无线感知。
本申请实施例所示意的步骤S101至步骤S106,通过在目标表面设置智能反射面,在一定程度上避免了相关技术中需进行两次反射操作的现象。通过控制有源感知单元的打开或关闭,并控制无源反射单元关闭或打开,能够计算得到无源反射单元的最优反射系数。当根据该最优反射系数对智无源发射单元进行调整时,能够使智能反射面的反射信号达到最优效果,进而提高对目标的无线感知性能,即提高无线感知的精度。
需要说明的是,本申请实施例提供的方法应用于如图2所示的基于智能反射面的无线感知***,该***包括雷达201和目标202。其中,雷达201为单站雷达,即雷达201的信号发射端和信号接收端在同一位置。目标202的外表面覆盖有智能反射面203,智能反射面203包括有源感知单元204和无源反射单元205。可以理解的是,外表面指的是目标的回波表面。有源感知单元的数量204、无源反射单元的数量205、有源感知单元204和无源反射单元205的排列方式、目标202的形状可以根据实际需要进行适应性设置,对此本申请实施例不作具体限定。雷达201通过无线感知方法对目标202进行检测,以确定目标202是否存在,或者确定目标202的物理参数。下面对无线感知方法进行说明。
在一些实施例的步骤S101中,智能反射面的控制器控制有源感知单元打开,并控制无源反射单元关闭。其中,打开是指对应的单元能够感知雷达信号,或者能够反射雷达信号。关闭是指对应的单元不能够感知雷达信号,或者不能够反射雷达信号。具体地,控制器控制无源反射单元的振幅等于0,以使无源反射单元关闭。可以理解的是,可以通过控制有源感知单元能量源打开或关闭,以实现有源感知单元打开或关闭的效果。
在一些实施例的步骤S102中,雷达发送第一雷达信号,有源感知单元接收该第一雷达信号。控制器根据有源感知单元获取到的第一雷达信号对雷达的方向进行计算,得到方向数据。可以理解的是,可以基于多信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)算法计算方向数据,方向数据包括雷达相对于智能反射面的仰角和方位角/>。
在一些实施例的步骤S103中,控制器根据方向数据计算无源反射单元最优的反射系数,以当雷达为授权雷达时,智能反射面能够将反射信号对准雷达,从而提高目标检测的精度。当雷达为非授权雷达时,智能反射面能够使雷达接收不到反射信号,从而达到目标隐身的效果。
参照图3,在一些实施例中,步骤S103包括但不限于包括步骤S301至步骤S304。
步骤S301,确定第一雷达信号的信号参数;其中,信号参数包括频率、波形占空比、脉冲宽度;
步骤S302,将信号参数与预设参数数据库进行匹配;
步骤S303,根据匹配结果确定雷达的雷达类型;
步骤S304,根据雷达类型、方向数据确定无源反射单元的反射系数。
在一些实施例的步骤S301中,控制器根据信号处理等方式确定第一雷达信号的信号参数,其中信号参数包括频率、波形占空比、脉冲宽度等。
在一些实施例的步骤S302中,预设参数数据库是用于存储授权雷达相关参数的数据库,相关参数包括但不限于频率、波形占空比、脉冲宽度。其中,授权雷达是指允许对目标进行无线感知的雷达。将信号参数与预设参数数据库中的相关参数进行匹配,得到对应的匹配结果。
在一些实施例的步骤S303中,雷达类型包括授权类型和非授权类型。非授权雷达是指不允许对目标进行无线感知的雷达。由于预设参数数据库仅包含授权雷达的相关参数,因此可以根据匹配结果确定雷达的雷达类型。具体地,当匹配结果表示预设参数数据库中包括与信号参数相同的相关参数时,表明雷达为授权雷达,即雷达的雷达类型为授权类型。反之,表明雷达为非授权雷达,即雷达的雷达类型为非授权类型。
在一些实施例的步骤S304中,控制器根据雷达类型和方向数据确定无源反射单元最优的反射系数,以当雷达为授权雷达时,增强雷达对目标的感知性能。当雷达为非授权雷达时,抑制雷达对目标的检测。
参照图4,在一些实施例中,步骤S304包括但不限于包括步骤S401至步骤S403。
步骤S401,若匹配结果表示雷达的雷达类型为授权雷达,根据方向数据计算转向角度;
步骤S402,根据转向角度、相邻两个单元之间的间距、第一雷达信号的波长构建导向向量;
步骤S403,确定无源反射单元的总数量,根据导向向量、总数量计算得到反射系数。
在一些实施例的步骤S401中,若匹配结果表示雷达的雷达类型为授权类型,根据如下式(1)至式(4)计算转向角度,转向角度/>包括/>、/>、/>、/>。
......式(1)
......式(2)
......式(3)
......式(4)
可以理解的是,转向角度是指无源反射单元能够调整的偏转角度,通过调整转向角度,能够改变智能反射面反射信号的传输方向。
在一些实施例的步骤S402中,虽然有源感知单元和无源反射单元的排列方式可以根据实际需要进行适应性调整,但任意相邻的两个单元(包括有源感知单元和无源反射单元)之间的间距应相等。由此,可以根据转向角度、相邻两个单元之间的间距、第一雷达信号的波长构建得到如下式(5)所示的导向向量。
......式(5)
其中,表示导向向量的维度,/>表示第一雷达信号的波长,/>表示相邻两个单元之间的间距,/>表示虚数单位,/>表示转置计算。
在一些实施例的步骤S403中,无源反射单元的总数量包括沿智能反射面长度方向设置的总数量,以及沿智能反射面宽度方向设置的总数量/>。根据导向向量、无源反射单元的总数量和如下式(6)计算得到无源反射单元最优的反射系数/>。可以理解的是,反射系数/>也即为无源反射单元的反射相移。
......式(6)
其中,表示克罗内克积。
步骤S401至步骤S403的好处是,能够使智能反射面的反射信号对准授权的雷达,增强目标回波信号的强度,提高授权的雷达的感知性能和感知精度。
参照图5,在另一些实施例中,步骤S304包括但不限于包括步骤S501至步骤S504。
步骤S501,若匹配结果表示雷达的雷达类型为非授权类型,确定无源反射单元的总数量;
步骤S502,根据总数量、第一雷达信号的波长、相邻两个单元之间的间距计算得到波长参数;
步骤S503,根据方向数据计算转向角度;
步骤S504,根据转向角度、波长参数计算得到反射系数。
在一些实施例的步骤S501中,若匹配结果表示雷达的雷达类型为非授权类型,获取无源反射单元的总数量。无源反射单元的总数量包括沿智能反射面长度方向设置的总数量,以及沿智能反射面宽度方向设置的总数量/>。
在一些实施例的步骤S502中,根据总数量、第一雷达信号的波长、相邻两个单元之间的间距计算得到波长参数和/>。其中,/>,/>。
在一些实施例的步骤S503中,根据方向数据计算得到转向角度。可以理解的是,具体计算方法参见步骤S401的描述,对此本申请实施例不再赘述。
在一些实施例的步骤S504中,根据转向角度、波长参数、如下式(7)至式(11)计算得到反射系数。
......式(7)
......式(8)
......式(9)
......式(10)
......式(11)
其中,式(9)和式(10)中的为导向向量,导向向量的计算方式参见步骤S402的描述,对此本申请实施例不再赘述。
步骤S501至步骤S504的好处是,能够使非授权的雷达接收到反射信号功率为零,达到目标隐身的效果,提高无线感知的安全。
在一些实施例的步骤S104中,控制器控制有源感知单元关闭,并控制无源反射单元打开(即设置无源反射单元的振幅等于1)。同时,控制器还将无源反射单元的反射系数调整为步骤S103计算得到的最优系数。
在一些实施例的步骤S105至步骤S106中,雷达发送第二雷达信号,并接收智能反射面对第二雷达信号的反射信号。雷达根据该反射信号对目标的有无,或者目标的物理参数进行检测。其中,物理参数包括体积、方位等。可以理解的是,在相干处理间隔内,将循环执行步骤S101至步骤S106,直至对目标的感知操作结束。
本申请实施例提供的基于智能反射面的无线感知方法,利用智能反射面的动态可调特性,通过控制智能反射面的幅度和相移,实现了抑制非授权雷达的接收功率,达到目标隐身的效果。并且,实现了提高授权雷达的接收功率,达到增强无线感知性能的效果。本申请实施例提供的方法原理简单,易操作,成本低,能耗小,且最优的反射系数存在闭式表达式,计算复杂小。本申请实施例提供的方法还能够解决相关技术中路径传输损失高而导致感知精度受限,以及电磁隐身技术使得授权的雷达无法进行目标探测的问题。
下面以一个具体的实施例对本申请实施例能够带来的效果进行说明。
参照图6,假设波长设置为=0.2米,智能反射面任意两个相邻单元之间的间距/>=/>/10。并且,假设被智能反射面覆盖的目标回波面的面积/>设置为/>,/>表示智能反射面的总面积,即保证目标回波面的面积大于智能反射面的面积。在授权的雷达的感知情况中,相比于没有安装智能反射面的传统雷达感知方法,采用目标安装式智能反射面的感知方法可以获得约17 dB的接收功率增益。这是因为当雷达发射端的发射波束打中目标时,目标上安装的智能反射面可以为回波信号提供强大的被动波束赋形增益,而没有安装智能反射面的目标无法获得这种增益。
参照图7,在非授权的雷达的感知情况中,相比于没有安装智能反射面的传统雷达感知方法,本申请实施例提供的方法能够降低雷达接收功率。这是因为通过调整无源反射单元的反射系数,能够有效的抑制目标反射到非授权雷达接收端的信号功率,使得非授权雷达难以探测到目标。
下面本申请实施例提供的基于智能反射面的无线感知***进行说明。
参照图2,本申请实施例提供的基于智能反射面的无线感知***包括:
雷达,用于发射第一雷达信号和第二雷达信号;其中,第一雷达信号和第二雷达信号为同一个预设相干处理间隔内的信号;
目标,目标的外表面设有智能反射面,智能反射面包括有源感知单元和无源反射单元;
其中,雷达和智能反射面的控制器用于执行上述任一实施例所描述的方法。
该***的具体实施方式与上述方法的具体实施例基本相同,在此不再赘述。
在一些实施例中,目标的外表面还设有电磁隐身件206。可以理解的是,为了使智能反射面203能够完全控制反射信号,在目标202外表面未被智能反射面覆盖的回波表面,还设置了由电磁隐身材料制成的电磁隐身件206。
参照图8,本申请实施例还提供一种基于智能反射面的无线感知装置,该装置用于感知目标,目标的外表面设有智能反射面,智能反射面包括有源感知单元和无源反射单元,该装置包括:
第一智能反射面控制模块801,用于控制有源感知单元打开,并控制无源反射单元关闭;
方向数据计算模块802,用于根据有源感知单元获取雷达发送的第一雷达信号,根据第一雷达信号确定雷达的方向数据;
反射系数计算模块803,用于根据方向数据确定无源反射单元的反射系数;
第二智能反射面控制模块804,用于控制有源感知单元关闭,并控制无源反射单元打开,根据反射系数对无源反射单元调整;
信号收发模块805,用于发送第二雷达信号,接收智能反射面对第二雷达信号的反射信号;
无线感知模块806,用于根据反射信号对目标进行无线感知。
该装置的具体实施方式与上述方法的具体实施例基本相同,在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种电子设备,电子设备包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述基于智能反射面的无线感知方法。该电子设备可以为包括平板电脑、车载电脑等任意智能终端。
参照图9,图9示意了另一实施例的电子设备的硬件结构,电子设备包括:
处理器901,可以采用通用的CPU(CentralProcessingUnit,中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本申请实施例所提供的技术方案;
存储器902,可以采用只读存储器(ReadOnlyMemory,ROM)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)等形式实现。存储器902可以存储操作***和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器902中,并由处理器901来调用执行本申请实施例的基于智能反射面的无线感知方法;
输入/输出接口903,用于实现信息输入及输出;
通信接口904,用于实现本设备与其他设备的通信交互,可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信;
总线905,在设备的各个组件(例如处理器901、存储器902、输入/输出接口903和通信接口904)之间传输信息;
其中处理器901、存储器902、输入/输出接口903和通信接口904通过总线905实现彼此之间在设备内部的通信连接。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述基于智能反射面的无线感知方法。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质,可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非暂态存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中,存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本申请实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定,本领域技术人员可知,随着技术的演变和新应用场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
本领域技术人员可以理解的是,图中示出的技术方案并不构成对本申请实施例的限定,可以包括比图示更多或更少的步骤,或者组合某些步骤,或者不同的步骤。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、***、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,上述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括多指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。
以上参照附图说明了本申请实施例的优选实施例,并非因此局限本申请实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本申请实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进,均应在本申请实施例的权利范围之内。
Claims (9)
1.一种基于智能反射面的无线感知方法,其特征在于,所述方法用于感知目标,所述目标的外表面设有智能反射面,所述智能反射面包括有源感知单元和无源反射单元,所述方法包括:
控制所述有源感知单元打开,并控制所述无源反射单元关闭;
根据所述有源感知单元获取雷达发送的第一雷达信号,根据所述第一雷达信号确定所述雷达的方向数据;
根据所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数;
控制所述有源感知单元关闭,并控制所述无源反射单元打开,根据所述反射系数对所述无源反射单元调整;
发送第二雷达信号,接收所述智能反射面对所述第二雷达信号的反射信号;
根据所述反射信号对所述目标进行无线感知。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数,包括:
确定所述第一雷达信号的信号参数;其中,所述信号参数包括频率、波形占空比、脉冲宽度;
将所述信号参数与预设参数数据库进行匹配;
根据匹配结果确定所述雷达的雷达类型;
根据所述雷达类型、所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述雷达类型包括授权类型,所述根据所述雷达类型、所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数,包括:
若所述匹配结果表示所述雷达的雷达类型为授权雷达,根据所述方向数据计算转向角度;
根据所述转向角度、相邻两个单元之间的间距、所述第一雷达信号的波长构建导向向量;
确定所述无源反射单元的总数量,根据所述导向向量、所述总数量计算得到所述反射系数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述雷达类型还包括非授权类型,所述根据所述雷达类型、所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数,还包括:
若所述匹配结果表示所述雷达的雷达类型为非授权类型,确定所述无源反射单元的总数量;
根据所述总数量、所述第一雷达信号的波长、相邻两个单元之间的间距计算得到波长参数;
根据所述方向数据计算转向角度;
根据所述转向角度、所述波长参数计算得到所述反射系数。
5.一种基于智能反射面的无线感知***,其特征在于,所述***包括:
雷达,用于发射第一雷达信号和第二雷达信号;其中,所述第一雷达信号和第二雷达信号为同一个预设相干处理间隔内的信号;
目标,所述目标的外表面设有智能反射面,所述智能反射面包括有源感知单元和无源反射单元;
其中,所述雷达和所述智能反射面的控制器用于执行如权利要求1至4任一项所述的方法。
6.根据权利要求5所述的***,其特征在于,所述目标的外表面还设有电磁隐身件。
7.一种基于智能反射面的无线感知装置,其特征在于,所述装置用于感知目标,所述目标的外表面设有智能反射面,所述智能反射面包括有源感知单元和无源反射单元,所述装置包括:
第一智能反射面控制模块,用于控制所述有源感知单元打开,并控制所述无源反射单元关闭;
方向数据计算模块,用于根据所述有源感知单元获取雷达发送的第一雷达信号,根据所述第一雷达信号确定所述雷达的方向数据;
反射系数计算模块,用于根据所述方向数据确定所述无源反射单元的反射系数;
第二智能反射面控制模块,用于控制所述有源感知单元关闭,并控制所述无源反射单元打开,根据所述反射系数对所述无源反射单元调整;
信号收发模块,用于发送第二雷达信号,接收所述智能反射面对所述第二雷达信号的反射信号;
无线感知模块,用于根据所述反射信号对所述目标进行无线感知。
8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一项所述的基于智能反射面的无线感知方法。
9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的基于智能反射面的无线感知方法。
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