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龙图腾网获悉复旦大学申请的专利基于LFM-OFDM信号的毫米波通信感知一体化传输系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115865208B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211381040.6，技术领域涉及：H04B10/50；该发明授权基于LFM-OFDM信号的毫米波通信感知一体化传输系统是由余建军;潘龙威;王演祎设计研发完成，并于2022-11-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于LFM-OFDM信号的毫米波通信感知一体化传输系统在说明书摘要公布了：本发明属于通信技术领域，具体为基于LFM‑OFDM信号的毫米波通信感知一体化传输系统。本发明系统包含：发送端和接收端，发送端主要包含输入模块、光调制器、光源、光电探测器；输入模块用于产生待调制的信息；光调制器将待发送的信息调制到光载波的边带上；外腔激光器作为光源；光电探测器用于光电转换；接收端主要包含天线、解调器与输出模块；天线用于接收毫米波信号并输出至解调器分别进行通信端和感知端解调；输出模块用于输出解调器解调出的信息。该系统不仅能实现毫米波频段通信感知共设备，同时能够产生宽带LFM信号，实现高分辨率感知与高速通信。

本发明授权基于LFM-OFDM信号的毫米波通信感知一体化传输系统在权利要求书中公布了：1.一种基于LFM-OFDM信号的毫米波通信感知一体化系统，其特征在于，包括：发送端和接收端；其中： 所述发送端，包括： 两个外腔激光器ECL，其中第一外腔激光器ECL1输出的光载波fc1被分为两路，分别作为发送端和接收端光调制器的光载波，第二外腔激光器ECL2输出的光载波fc2用于与光滤波器滤出的上边带光信号耦合，从而辅助光电探测器PD1完成拍频产生毫米波频段的LFM-OFDM信号； 一个光分路器OC1，将第一外腔激光器ECL1输出的光载波分为上下两路； 一个任意波形发生器AWG，用于生成LFM-OFDM信号，从而第一驱动光调制器MZM1； 一个第一光调制器MZM1，用于完成电光转换，进行抑制载波调制； 一个光梳状滤波器Interleaver，分别滤出第一光调制器MZM1输出的上边带信号与下边带信号，其中上边带经过后续处理后用于通信与感知，下边带信号作为感知端解调的参考光信号； 一个掺铒光纤放大器EDFA，用于放大光梳状滤波器Interleaver输出的光信号； 一个第一光耦合器OC2，作用是将掺铒光纤放大器EDFA输出的光信号与第二外腔激光器ECL2输出的光载波耦合； 一个功率调节器ATT，用于调节进入第一光电探测器PD1的光信号功率； 一个第一光电探测器PD1，用于拍频完成光电转换，产生毫米波频段LFM-OFDM信号； 一个低噪放大器LNA，作用是放大第一光电探测器PD1输出的电信号； 一个发射天线HA1，将来自低噪放大器LNA的毫米波LFM-OFDM信号发射出去； 所述接收端，包括： 两个接收天线，第一接收天线HA2用于接收毫米波通信信号，第二接收天线HA3用于接收毫米波感知信号； 一个功率放大器PA，用于放大感知端接收信号； 两个混频器Mixer，分为第一混频器Mixer1、第二混频器Mixer2，分别用于通信信号与感知信号的下变频处理； 两个本机振荡器LO，分别第一本机振荡器LO1、第二本机振荡器LO2，分别作为通信端、感知端混频器的输入本振信号； 一个电放大器EA，用于放大感知端下变频后的电信号； 一个第二光调制器MZM2，用于感知端解啁啾，其输入光载波为第一外腔激光器ECL1输出的光载波fc1，射频驱动信号是放大后的下变频感知信号； 一个第二光耦合器OC3，用于将接收端光调制器MZM2输出的调制信号与光滤波器Interleaver滤出的下边带光调制信号耦合； 一个第二光电探测器PD2，拍频完成光电转换，其输入为第二光耦合器OC3输出的耦合信号； 示波器OSC，用于观察来自第二光电探测器PD2的信号时域波形与频谱图； 系统的工作流程为： 在发送端，由第一光分路器OC1将第一外腔激光器ECL1输出的光载波分为上下两路，由第一光调制器MZM1接收来自任意波形发生器AWG的LFM-OFDM信号输入，对第一外腔激光器ECL1输出的上路光载波调制，由光分路器OC1输出的下路光载波作为接收端第二光调制器MZM2的输入光载波； 由第一光调制器MZM1进行抑制载波调制； 由光滤波器Interleaver滤出第一光调制器MZM1输出信号的上边带信号和下边带信号，上边带信号经过后续处理用于通信与感知，下边带信号作为测距接收端参考光信号； 使用掺铒光纤放大器EDFA放大光滤波器输出的光信号； 在第一光耦合器OC2处，将经过掺铒光纤放大器EDFA放大后的上边带光信号与第二外腔激光器ECL2产生的光载波耦合，由功率调节器ATT调节进入第一光电探测器PD1的光信号功率； 第一光电探测器PD1拍频完成光电转换得到毫米波波段的LFM-OFDM信号，至此已完成通信感知信号的生成，任意波形发生器AWG输出的低频LFM-OFDM信号被成功转换至毫米波波段； 由低噪放大器LNA对毫米波LFM-OFDM信号进行放大； 将上述放大后的信号经过发射天线发射，发射至无线信道； 在通信接收端，经过1米无线传输后，由第一接收天线HA2对通信信号相干解调； 在感知接收端，通过第二接收天线HA3接收反射回来的LFM回波信号； 由功率放大器PA放大LFM回波信号并与本振信号LO混频得到中频LFM信号； 由电放大器EA放大第二混频器Mixer2输出的中频LFM信号，并驱动第二光调制器MZM2，调节第二光调制器MZM2的偏置电压使其处于载波抑制调制，并对光分路器OC1输出的下路光载波进行强度调制； 由第二光耦合器OC3将接收端第二光调制器MZM2输出信号与光滤波器Interleaver输出的测距参考光信号耦合，第二光电探测器PD2接收第二光耦合器OC3输出的耦合信号，拍频得到一个频率峰值，对两个目标分别发射LFM信号，由于两目标距离雷达发射机距离不同，导致LFM信号传输时延不同，最终表现为示波器OSC上显示的频率峰值不同，记两频率峰值为Δf，可解出两目标之间的距离； 测距端的原理是通过测量LFM信号从发射到接收所产生的频率增量，换算出传输时延，从而计算得到目标距离；具体流程为： 设初始LFM信号频率表达式为： fLFM_initial＝f0+kt，1 其中，f0是初始频率，调频斜率k＝BT，B是LFM信号带宽，T为时间宽度；则发送端第一光调制器MZM1输出的上边带信号、下边带信号频率表达式为： fupper_sideband＝fc1+f0+kt，2 flower_sideband＝fc1-f0-kt，3 式2所示的上边带信号在第一光耦合器OC2处与来自第二外腔激光器ECL2的光载波fc2耦合，经过第一光电探测器PD1拍频，得到的毫米波LFM信号频率表达式为： fLFM_transmitted＝fc1+f0+kt-fc2，4 通过发射天线HA1将上述毫米波LFM信号发射至自由空间对目标进行探测；接收天线接收到的LFM回波信号频率表达式为： fLFM_echo＝fc1+f0+kt-fc2+kτ，5 其中，τ为传输时延；经过第二混频器Mixer2后，得到中频LFM信号频率表达式为： fLFM_IF＝fc1+f0+kt-fc2+kτ-fLO，6 其中，fLO为本振信号频率；式6中含有啁啾项kt，为直观地观察LFM回波信号的频率，接下来消除啁啾项；MZM2的输入光载波来自第一外腔激光器ECL1的fc1，工作在最小传输点，输出光信号的负一阶光边带频率表达式为： fMZM2_output＝fc2-f0-kt-kτ+fLO，7 式7所示的光信号在第二光耦合器OC3处与式3所示的光滤波器Interleaver输出的下边带参考光信号耦合，输入进光第二电探测器PD2拍频，在示波器OSC处可观察到一个频率峰值，该峰值频率为fc1-fc2+kτ-fLO，啁啾项kt被成功消除；为测量两目标间的距离，分别对两目标重复上述步骤，由于两目标距离雷达发射机距离不同，导致传输时延τ不同，表现为最终示波器OSC所观察到的频率峰值有所差异，记该频率峰值为Δf，则得到两目标间的距离L为： 至此，该系统已完成感知测距与通信功能。

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