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摘要：为了解决智慧交通领域道路连续无死角监测的难题，提出一种基于 5G通感一体化的车辆成像跟踪方法。首先由通感一体化基站接收并解析车辆的反射信号，提取信道状态信息，其次由信道状态信息中所包含的多普勒信息结合恒虚警检测技术实现对动目标的检测，然后采用逆合成孔径雷达技术，对信号进行处理得到目标的成像信息，最后基于卡尔曼滤波实现对多个动目标的跟踪。
关键词：5G；通感一体化；跟踪定位；目标成像；智慧交通
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2023.10.007
概述
随着信息技术日新月异，信息技术、移动通信技术、人工智能与大数据技术的深度融合，通信业务要素从人向智能体、物理空间和虚拟空间要素扩展，信息处理功能需求从信息传递向信息采集、信息计算扩展。移动互联网和物联网业务不断增强，AI 业务、沉浸式业务和数字孪生业务不断涌现，正广泛渗透到个人应用以及智能制造、智能交通、智慧能源、智慧医疗等垂直应用领域。上述业务无一不依赖着通信感知一体化技术的应用。
6G 网络即将到来，预期将是移动通信网络、感知网络和算力网络的融合体，而感知网络是指具有目标定位 测距、测速、测角）、目标成像、目标检测、目标跟踪和目标识别等能力的系统。本项目基于通信感知一体化技术，面向未来的智慧交通、智能驾驶领域，研究基站侧的室外动目标检测与成像系统，为通信感知一体化技术在智慧交通、智能驾驶等领域的应用提供技术基础与理论支撑。
目前面向交通领域的动目标检测与跟踪有基于光学摄像头，基于雷达回波及基于无线信号（华为通感一体技术）的方案。基于红外设备与光学摄像头的动目标检测方案，易受雨、雪、雾等环境因素影响，对背景环境要求高。华为基于无线信号的动目标检测与跟踪方案，利用多通道 MIMO 天线波束差分技术，得到极窄的波束，利用反射回来的信号进行目标检测与跟踪。该方案需要全双工天线，利用极窄波束的扫描获取不同角度下的动目标的反射信号强度与信号时延，结合波束角度得到目标位置，进行目标跟踪。然而由于擦地角的限制需要对地面进行标定后，才可实现准确的动目标检测与跟踪功能。
基于此，本文提出一种基于成像的目标跟踪方法，基于逆合成空间雷达成像理论的机理，在只有单通道的时候，即可实现对动目标的成像。同时在短时间内获取多帧ISAR图像，实现类似视频的动态成像功能。基于多帧ISAR图像，提取目标的特征信息可实现动目标的跟踪功能。同时利用该信息可扩展目标识别功能，区分卡车、汽车、自行车等类别，为智慧交通的应用落地提供更丰富的感知信息。
