旁瓣可知更多信息：面向毫米波的同步通信与感知

由于毫米波具有大带宽、大阵列天线和短波长的优势，在通信和感知方面都具有卓越性能。因此，感知与通信的融合是毫米波领域的发展趋势。然而，毫米波的定向传输特性将感知范围限制在狭窄扇区。现有的研究采用时分复用方式协调感知与通信，利用波束训练间隔进行感知、数据传输间隔进行通信。波束训练频率低（如10Hz）且占空比小，难以追踪快速运动或实现连续感知。这种时分设计意味着需要在感知与通信之间进行权衡，很难两全其美。本文尝试通过利用旁瓣感知来解决这一困境。我们设计了Sidense系统，发射机主瓣指向接收机，同时旁瓣可以感知周围活动。这样感知与下行通信同时工作，不会竞争硬件和无线资源。为弥补旁瓣天线增益低的问题，Sidense进行信号积分以提升感知质量。由于旁瓣能量不均匀，Sidense还设计了目标分离方案以处理多目标场景中的相互干扰。我们使用Sivers毫米波模块实现了Sidense。结果表明，Sidense可以在6m距离实现毫米级运动追踪精度。我们还演示了多人呼吸监测应用。由于Sidense不修改通信程序或波束形成策略，下行通信性能不会因并发感知而受到影响。我们相信在这个并发感知与通信平台上可以实现更多精彩的应用。