“空天技术论坛”紧密围绕深圳市“20+8”产业集群政策，依托北京航空航天大学“空、天、信”学科优势，邀请国际、国内空天技术领域专家、学者进行学术研讨交流，构建空天技术领域交流平台，助力国内外专家、学者、企业家等各界人士对空天产业发展的思考和探索，促进深圳市空天技术产业发展。

2022年12月9日，北航深圳研究院成功举办了第四期“空天技术论坛”，本次论坛邀请英国赫特福德大学的高级讲师曹攀博士分享了题目为“Cellular Base Station Imaging : Concept , Recent Results and Challenges”的主题报告，共70余位师生在线参加了论坛。

本次论坛中，曹攀博士系统地阐述了蜂窝基站成像的原理、传输信令、系统运行机制以及应用实例。他提出通过共享现有的电信基础设施和频谱，将光学雷达成像和移动通信结合起来，可以为广泛存在的室外蜂窝基站增加“类视觉”的功能，同时介绍了蜂窝基站成像在目标检测中的应用，相对于目前已有的定位/感知与通信相结合的研究成果，可以获得更多的目标特征。

首先，曹攀博士介绍了6G的发展历程，从1G(FDMA)、2G(TDMA)、3G(W-CDMA)、4G(OFDM-based、MIMO、Turbo coding、IoT)到5G(OFDM-based、cmW&mmW、Massive MIMO、LDCP/Polar coding、URLLC/mMTC)，6G将通过结合更多无线技术来满足终端需求。与此同时，他介绍了一些已经实现的研究工作，如MIMO中的信号处理方法、设计模拟波束码本实现优化，多路径下基于DNN辅助码本的FDD毫米波大规模MIMO系统的波束形成。

其次，曹攀博士介绍了当前的研究工作，如无人机在民用、军用中有着广泛的应用，未来市场将飞速发展，但同时须考虑无人机是否安全、可靠。由于其具有低空、飞行缓慢、型号小的特点，较难管理和探测，传统雷达无法探测到运行中的无人机，因此无人机应用在某种程度上具有一定的威胁性。考虑采用蜂窝基站成像实现雷达探测的功能，蜂窝基站网络具有密集、无缝以及大规模天线的特点，可以探测不同尺寸的物体，当探测距离一定时，采用不同的频段所需的天线数不同。若目标RCS高，采用的频段越低，所需的天线越少。

传统的雷达采用chirp信号，该线性调频信号具有作用距离远、分辨率高的特点，曹攀博士介绍了一种基于OFDM的蜂窝基站成像信令策略，即在蜂窝基站符号/帧间隔的某些时隙中嵌入chirp信号做雷达探测。通过实验对比分析，如果无人机尺寸为0.8×1m，探测距离为1000m，采用3G/4G基站频段为900MHz，天线数量为16，蜂窝基站成像可以探测出无人机的基本图样；同等条件下，增大天线数量为32，同时增大无人机尺寸，可以探测到较清晰的目标，并可以根据分辨率计算出尺寸大小。若采用频段为3.5GHz，探测距离为200m，64根天线，尺寸越大，探测目标越清晰；当频段为28GHz时，由于带宽大、分辨率高，探测的目标更清晰。

最后，曹攀博士指出在不同频段下，由于带宽、分辨率等不同因素的影响，蜂窝基站探测能力也不同。蜂窝基站成像采用新颖的波形设计方法，充分利用 OFDM信号的“空闲”时隙（符号/帧间隔），以及成像和通信之间的联合资源分配。同时他介绍了几种不同的蜂窝基站成像，如用于地面运动目标检测的BS2X sensing；Coordinated Multi-BS Imaging，可以用seamless BS做感知网络；THz RIS辅助感知，室外-室内感知等。