面向毫米波双功能雷达通信系统的可重构子数组架构与混合波束成形
信号处理
2024-04-25 v1
摘要
双功能雷达通信 (DFRC) 是下一代网络的有前景技术 candidate。通过将混合模拟-数字 (HAD) 波束成形集成到多用户毫米波 (mmWave) DFRC 系统中，我们设计了新的可重构子数组 (RS) 架构，并联合优化 HAD 波束成形，以最大化通信求和速率并确保雷达探测的指定信噪比-杂散+噪声比 (SNR)。考虑到由于模拟和数字波束成形之间的乘法耦合导致的问题的非凸性，我们将求和速率最大化转换为等效的加权均方误差最小化，并应用惩罚对偶分解来解耦模拟和数字波束成形。具体而言，首先构建二阶锥规划 (SOCP) 以优化 HAD 波束成形的全数字版本。然后，利用 RS 架构的稀疏性来获得 HAD 波束成形的低复杂度解。我们在 RS 架构下进行了算法的收敛性和复杂度分析。仿真结果表明，与 persistently- 和 fullyconnected 架构相比，在合理数量的射频链和相位移器下，DFRC 通过 RS 架构在通信和探测方面表现出更好的性能，能效提升 83.4% 和 114.2%。
引用
@article{arxiv.2404.15750,
title = {A Reconfigurable Subarray Architecture and Hybrid Beamforming for Millimeter-Wave Dual-Function-Radar-Communication Systems},
author = {Xin Jin and Tiejun Lv and Wei Ni and Zhipeng Lin and Qiuming Zhu and Ekram Hossain and H. Vincent Poor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.15750},
year = {2024}
}
备注
14 pages, 9 figures, Accepted by IEEE TWC