UE 运行流水线
UE 使用并行 FIFO 流水线同时运行下行接收、双站感知和上行发射。下行接收结果由通信与感知共享,上行则使用独立的编码、调制和发射路径。

- USRP 连续采集 BS 下行信号,并通过接收缓冲队列交给 OFDM 解调流程。
- 初始捕获阶段利用已知同步资源搜索帧起点并估计频率偏差;建立同步后,接收机按帧持续处理。
- 运行期间持续跟踪载波频偏、采样时钟偏差和定时漂移,使 OFDM 符号保持对齐。
- 去循环前缀、FFT、信道估计和均衡将接收波形转换为可用于通信与感知的频域符号。
通信与感知双分支
Section titled “通信与感知双分支”解调后的数据会进入两个并行分支:
- 通信分支:软信息进入 LDPC 解码,恢复后的 payload 通过 UDP 输出给上层应用。
- 双站感知分支:UE 根据均衡结果重建发送数据符号,并直接使用已知同步符号和 pilot;接收符号与重建的发送参考配对后,用于生成双站时频信道和时延-多普勒结果。
这种共享解调结果的方式避免为感知重复执行完整的接收处理,也保证通信与双站感知对应同一帧、同一信道观测。
UE→BS 上行发射
Section titled “UE→BS 上行发射”- UE 从独立 UDP 端口接收上行 payload,并完成分包、扰码和 LDPC 编码。
- OFDM 调制器将上行同步资源、pilot 和 payload 映射到资源网格,再生成时域波形。
- TDD 模式只在配置的帧内上行窗口发送,并在窗口前保留保护符号;FDD 模式则在独立载频上连续发送完整上行帧。
- 生成的波形通过发送队列交给 USRP,上行发送定时可通过 timing advance 与 BS 接收窗口对齐。
上行采用与下行一致的 FFT、循环前缀和 pilot 体系。没有业务 payload 时,可使用配置的空闲波形保持确定的发送行为。
同步为何同时服务通信与感知
Section titled “同步为何同时服务通信与感知”通信接收主要要求帧边界稳定、符号间干扰受控;双站感知还需要保持时延和相位随时间连续,因此对 BS–UE 独立时钟引起的漂移更加敏感。UE 会将解调得到的频偏与时偏估计同时提供给感知流程,并通过 OTA 参考路径补偿感知侧时延漂移。
在需要更长时间相干性的实验中,可选硬件同步控制还可以微调 UE 的本地时钟,减小长期载波频偏和采样时钟偏差。双站感知既可在后端直接生成结果,也可将信道数据输出到 Python 进行自定义分析。
实际 OTA 运行时通常先启动 UE 再启动 BS,使 UE 在下行开始时即可进入同步捕获。观察双向链路时,可依次确认下行同步与解码、上行接收窗口及双站感知输出是否稳定。